Вчені створили економічний рефрижератор, що працює на принципі магнітного охолодження

Вчені створили економічний рефрижератор, що працює на принципі магнітного охолодження; прилад може охолоджувати матеріали до мінус 20,5 градусів Цельсія, при цьому в його системах замість фреону та інших “парникових” газів циркулює вода, що робить технологію екологічно безпечною, повідомляє інформаційний портал ScienceNordic.

“Ми суттєво підвищили енергетичну ефективність давно відомого принципу, так що магнітний холодильник, зроблений за нашою технологією, витрачає в два рази менше енергії, ніж звичайний”, – сказав керівник розробок, співробітник факультету енергетичної конверсії Технічного університету Данії (DTU) Крістіан Бал (Christian Bahl), чиї слова наводяться в повідомленні.

У звичайних рефрижераторах процес охолодження відбувається за рахунок використання стисненого газу – хладагента (це може бути аміак, фреони або деякі вуглеводні). Циркулюючи в системі, він переходить з рідкого, “холодного”, стану в газоподібний – “гаряче”. Проходячи по трубках усередині камери холодильника, газ приймає тепло, забране з неї випарником, потім потрапляє в конденсатор, в якому остигає, віддаючи тепло в навколишнє середовище поза холодильника.

Щоб працювала технологія магнітного охолодження, потрібен сильний магніт і намагничиваемое речовина. Поперемінне, “миготливе” (чотири рази в секунду) увімкнення та вимкнення магнітного поля дозволяє “підпорядкувати” зміни температури намагничиваемого речовини і значно охолодити його.

В основі технології – застосування так званого магнитокалорического ефекту (МСЕ) – здатності будь-якого магнітного матеріалу перерозподіляти внутрішню енергію і змінювати температуру. Цей ефект був відкритий у 1881 році німецьким ученим Емілем Варбург, застосовувати його для охолодження запропонували американські вчені в 1933 році, однак тоді вважалося, що потужність магнітних рефрижераторів і робочий інтервал температур занадто малі для промислових застосувань. Разом з тим, магнітні холодильники компактніше компресійних і, за попередніми оцінками, приносять менше шкоди навколишньому середовищу.

Технологія, створена данськими фахівцями, отримала назву MagCool. Вона виявилася енергетично “успішної” завдяки вдалому вибору намагничиваемого матеріалу – вчені застосували гадоліній, який сильно проявляє магнітні властивості вже при кімнатній температурі (для порівняння, деякі метали намагнічуються при температурі близько 100 градусів). Гадоліній (Gd) – хімічний елемент з атомним номером 64. Ціни на чистий гадоліній на ринку металів в 2012 році склали до 200 доларів за кілограм.

“Ми плануємо доопрацювати технологію, щоб вона отримала промислове застосування… Швидше за все, вже через три-чотири роки магнітні холодильники можна буде купити”, – сказала керівник проекту MagCool Ніні Прідс (Nini Pryds), чиї слова наведено в повідомленні.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *