Brez hladilnih plinov

Nemški znanstveniki univerze Saarland so izdelali prototip hladilno/ogrevalne naprave, ki za svoje delo ne potrebuje nobenega hladilnega sredstva. Naprava namreč temelji na »spominski« funkciji posebne kovinske zlitine.

To, da obstajajo kovinske zlitine, ki so sposobne po tem, ko jih zvijemo ali kako drugače deformiramo, preiti nazaj v prvotno obliko, ni nič novega. Toda kako lahko ta lastnost ogreva ali hladi prostor? In to s takšno učinkovitostjo?

V nekaterih primerih, kot je to v nikelj-titanovi zlitini, imenovani nitinol ali tudi »umetna mišica«, se pri zvijanju oziroma deformaciji absorbira velika količina toplotne energije, ki se v postopku vračanja v prvotno obliko spet sprošča. Temperaturna razlika med »zvito« in »nezvito« obliko je lahko do 20 stopinj Celzija.

In kako poteka hlajenje? Pravzaprav  dokaj preprosto. Snopi žičk iz nitinola so pritrjeni na vrteči se valj. Med vrtenjem se te žičke na eni strani valja zvijejo in pri tem absorbirajo toploto iz okolice, na drugi strani pa se spet povrnejo v osnovno obliko in pri tem sprostijo shranjeno toploto. Na vsaki strani komore, v kateri je valj, se vpihuje zrak, ki je zaradi omenjenega učinka na eni strani topel, na drugi pa hladen.

Vse skupaj bi se slišalo kot igračka, ki ne more biti nekaj hudo resnega, če celoten sistem ne bi bil tako učinkovit, kot je. Meritve so namreč pokazale, da je dvakrat učinkovitejši od obstoječih toplotnih črpalk in trikrat učinkovitejši od obstoječih hladilnikov. In ker sistem ne uporablja nobenih tekočin ali hlapov, ni potreben izmenjevalnik toplote, kar seveda pomeni, da je vse skupaj tudi okolju precej bolj prijazno.

Seveda se pri vsem skupaj pojavlja vprašanje trajnosti oziroma vpliv tako imenovane »utrujenosti materiala«. Koliko »zlorabe« lahko vzdržijo te žičke preden se začnejo krušiti in lomiti? No, tudi na tem področju je nitinol nekaj posebnega. Gre za zlitino, ki se že dolgo časa uporablja v medicini, posebej za žilne opornice (stente), saj je zelo odporna na zvijanje stiskanje in drugo »zlorabo«, ki se lahko zgodi v telesu.

Vse skupaj se sliši zelo zanimivo zato upajmo, da se bo koncept izkaza tudi za komercialno zanimivega.

Vir: Univerza Saarbrücken
Slika: Oliver Dietze