O co chodzi? O ogniwa termogalwaniczne, które mają zapewniać nie tylko wydajne, ale i bardziej ekologiczne podejście do chłodzenia. Wdrożona technologia działa w oparciu o odwracalną reakcję elektrochemiczną. Związani z tym podejściem naukowcy – przedstawiciele Huazhong University of Science and Technology – piszą o szczegółach swoich dokonań w artykule zamieszczonym na łamach Joule.
Czytaj też: Rewolucja w napędach spalinowych nadchodzi id Hyundaia. Ten silnik pracuje inaczej niż wszystkie
Publikacja ta opisuje, jakie dokładnie zalety ma tzw. chłodzenie termogalwaniczne. Ogromnym plusem tej technologia jest niższy koszt funkcjonowania. Dodajmy do tego wysoką wydajność oraz ograniczony negatywny wpływ na środowisko, a zrozumiemy, dlaczego ostatnie zmiany mogą okazać się bardzo istotne. Co więcej, takie podejście cechuje się skalowalnością, dzięki czemu może znaleźć zastosowanie zarówno w przypadku klasycznych lodówek, przenośnych, jak i chłodni stosowanych na skalę przemysłową.
Wspomniane ogniwa wykorzystują ciepło wytwarzane przez odwracalne reakcje elektrochemiczne. Tym sposobem dochodzi do wytwarzania energii elektrycznej, a cały proces można odwrócić. Oznacza to zastosowanie zewnętrznego prądu elektrycznego do napędzania reakcji elektrochemicznych. W takich okolicznościach zachodzi chłodzenie, czyli pożądany efekt z punktu widzenia na przykład przechowywania żywności czy leków.
Opracowane przez chińskich naukowców ogniwo termogalwaniczne sprawi, że lodówki będą wydajniejsze i bardziej przyjazne dla środowiska
I choć podobne podejście próbowano stosować już wcześniej, to efekty nie były zadowalające. Dzięki dokonanym przez chińskich inżynierów postępom sytuacja diametralnie się zmieniła. Jak dodają sami zainteresowani, w odróżnieniu od autorów poprzednich badań, tym razem została opracowana uniwersalna i racjonalna strategia projektowania elektrolitów termogalwanicznych. To przełożyło się na wysoką wydajność chłodzenia.
Czytaj też: Elektryki będą jeździły przez miliony kilometrów. Nowy akumulator wszystko zmienia
Kluczem do sukcesu całego mechanizmu są elektrochemiczne reakcje redoks z udziałem rozpuszczonych jonów żelaza. W jednej fazie reakcji jony żelaza tracą elektron i pochłaniają ciepło, by w drugiej doszło do zmiany. Mówiąc krótko: pozyskują elektron i uwalniają ciepło. Moc wytworzona na pierwszym etapie umożliwia chłodzenie otaczającego roztworu elektrolitu, natomiast wyemitowane ciepło jest usuwane przez radiator. Korzystając z uwodnionej soli żelaza zawierającej nadchloran, naukowcy z Państwa Środka udoskonalili całą reakcję. Ostatecznie zwiększyli moc chłodzenia ogniwa hydrogalwanicznego o 70%. Teraz będą chcieli dopracować swoje rozwiązanie tak, aby można było je stosować na potrzeby komercyjne.