Alternativa la aer condiționat și pompe de căldură care poate revoluționa climatizarea în casă. Nu folosește refrigerant

Sistemele de aer condiționat și pompele de căldură sunt esențiale pentru confortul termic modern, însă utilizarea refrigeranților ridică probleme de mediu și eficiență energetică. O echipă de ingineri germani de la Universitatea din Saarland a dezvoltat o tehnologie inovatoare de climatizare, care promite să ofere o alternativă mult mai eficientă și sustenabilă, eliminând complet necesitatea refrigeranților și a compresoarelor. Această descoperire, bazată pe efectul elastocaloric, are potențialul de a schimba radical modul în care răcim și încălzim locuințele, vehiculele și chiar bateriile mașinilor electrice.

Cum funcționează noua tehnologie

La baza acestei inovații stă un principiu fizic simplu: temperatura unui material se poate modifica în urma aplicării unui stres mecanic. Cu alte cuvinte, anumite materiale se încălzesc atunci când sunt comprimate și se răcesc atunci când sunt întinse.

După ani de cercetare, echipa condusă de profesorii Stefan Seelecke și Paul Motzki, împreună cu doctoranzii Lukas Ehl și Ivan Trofimenko, a identificat nitinolul – un aliaj de nichel și titan – drept cel mai potrivit material pentru a implementa acest sistem. Acest aliaj are proprietăți elastocalorice remarcabile: poate absorbi căldura din aer în timpul tensionării și o poate elibera la detensionare, fără a fi nevoie de un agent de refrigerare sau de un compresor clasic.

Procesul de funcționare este relativ simplu:

Ciocolata cu mamăligă picantă, noua ciocolată Dubai. Desertul atipic a devenit senzația primăverii

Lewis Hamilton, Charles Leclerc și Pierre Gasly au fost descalificați din Marele Premiu al Chinei. Ce nereguli au fost descoperite

• Fire sau folii de nitinol sunt întinse și detensionate în mod repetat, ceea ce creează un ciclu de absorbție și eliberare a căldurii.

•Dacă dorim răcire, căldura este extrasă în timpul tensionării și evacuată în exterior în timpul detensionării.

•Dacă dorim încălzire, procesul este inversat: energia termică este absorbită și transmisă în interior.

Această tehnologie poate funcționa în două camere separate, una dedicată tensionării și alta detensionării, ceea ce maximizează eficiența schimbului de căldură. Sistemul este alimentat electric, dar fără pierderile de energie asociate compresoarelor tradiționale.

Avantajele tehnologiei bazate pe efectul elastocaloric

Comparativ cu pompele de căldură sau aerul condiționat clasic, acest nou sistem oferă multiple avantaje:

1. Eficiență energetică superioară

•Sistemul poate asigura o diferență de temperatură de 20°C între mediul primar și cel final.

•Într-o configurație cu mai multe module, temperatura poate varia cu până la 40°C, depășind performanțele pompelor de căldură convenționale.

• Coeficientul de performanță (COP) variază între 5,0 și 6,0, mai mare decât 3,0-5,5 cât au pompele de căldură.

•La răcire, sistemul poate fi de până la 5 ori mai eficient decât un aparat de aer condiționat standard.

2. Lipsa refrigeranților dăunători

•Eliminarea gazelor refrigerante reduce impactul asupra mediului.

• Nu există riscuri de scurgeri toxice sau efecte negative asupra stratului de ozon.

3. Funcționare mai silențioasă

•Fără compresor, zgomotul este mult mai redus decât în cazul pompelor de căldură sau al aerului condiționat convențional.

4. Aplicații multiple

• Poate fi utilizată pentru răcirea și încălzirea locuințelor.

• Are potențial imens în industrii precum auto, frigidere, baterii pentru mașini electrice.

•Volkswagen a investit deja în această tehnologie pentru a o implementa pe vehicule electrice, optimizând managementul termic al bateriilor.

Viitorul climatizării: cum ar putea schimba această tehnologie industria energetică

Noua tehnologie are șanse mari să devină un punct de cotitură în climatizarea locuințelor și a mașinilor. Inginerii germani au primit zeci de milioane de euro în finanțări, iar proiectele de aplicabilitate sunt în plină desfășurare.

Dacă se confirmă eficiența teoretică demonstrată în laborator, putem asista la o schimbare radicală în consumul de energie pentru încălzire și răcire, având următoarele implicații:

• Reducerea facturilor la energie, deoarece acest sistem consumă mai puțină electricitate decât tehnologiile existente.

•Creșterea autonomiei mașinilor electrice, printr-un management termic mai eficient al bateriilor.

•Scăderea amprentei de carbon, eliminând refrigeranții și optimizând utilizarea resurselor energetice.

Volkswagen este doar unul dintre giganții industriali interesați de această inovație. Pe măsură ce testele practice confirmă randamentele promise, este posibil ca și alți producători de automobile sau companii din sectorul energetic să adopte această tehnologie.

Concluzie

Noua tehnologie bazată pe efectul elastocaloric și aliajul de nitinol ar putea revoluționa climatizarea locuințelor și a vehiculelor, oferind o alternativă mult mai eficientă și ecologică față de pompele de căldură și aparatele de aer condiționat tradiționale.

Fără a utiliza refrigeranți sau compresoare zgomotoase, acest sistem consumă mai puțină energie, funcționează mai silențios și oferă performanțe termice ridicate. Primele teste și investițiile masive sugerează că această tehnologie ar putea deveni standardul viitorului în climatizare, cu aplicații variate în domenii esențiale precum industria auto, locuințele eficiente energetic și chiar frigiderele de nouă generație.

Dacă predicțiile se adeveresc, în câțiva ani, acest sistem inovator ar putea înlocui tehnologiile actuale și ar transforma radical modul în care gestionăm temperatura în casele și mașinile noastre.