Έρχονται τα επίπεδα ‘ψυγεία’

Μια νέα προσέγγιση στην ψύξη αναμένεται να κάνει την επανάσταση και συμβάλλει στην κατασκευή αποδοτικών, φορητών και αθόρυβων ψυγείων στο μέλλον.Μια νέα επαναστατική προσέγγιση στα συστήματα ψύξης βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο αλλά πολύ σύντομα μπορεί να επιτρέψει την κατασκευή απολύτως αθόρυβων και φορητών ψυκτικών συσκευών. Η μέθοδος εφαρμόζει ένα ηλεκτρικό πεδίο σε μεγάλα φορτισμένα μόρια δίνοντας τους έναν συγκεκριμένο προσανατολισμό. Στη συνέχεια ο προσανατολισμός χάνεται και τα μόρια αντλούν θερμότητα από τον περιβάλλοντα χώρο ψύχοντας τον.




Η ‘τρύπα’ του Όζοντος

Στα παραδοσιακά ψυγεία και στα κλιματιστικά η ψύξη γίνεται με την συμπίεση και ακολούθως με την εκτόνωση ενός ψυκτικού υγρού. Το υγρό ψύχεται και στη συνέχεια κυκλοφορεί σε ένα σύστημα σωληνώσεων που ψύχει τον περιβάλλοντα χώρο.



Η συμβατική αυτή τεχνολογία είχε δημιουργήσει αρκετά περιβαλλοντικά προβλήματα στη δεκαετία του 1980 και ήταν υπεύθυνη για την περίφημη «τρύπα» του όζοντος. Από τότε τα επιβλαβή χημικά, οι χλωροφθοράνθρακες αντικαταστάθηκαν με άλλα λιγότερο δραστικά αλλά η διαδικασία παραμένει θορυβώδης και η απόδοση της είναι σχετικά μικρή.



Με τη νέα τεχνολογία, η κατανάλωση ενέργειας στις ψυκτικές συσκευές αναμένεται να μειωθεί κατά 15%. Και επειδή αυτά τα μόρια σχηματίζουν λεπτές επιφάνειες της τάξης του ενός εκατομμυριοστού του μέτρου μπορεί να εφαρμοστεί σε πληθώρα επίπεδων συσκευών ακόμα και σε λεπτά ψυκτικά υφάσματα. Από τις πρώτες εφαρμογές αναμένεται να είναι οι φορητοί υπολογιστές και προστατευτικά υφάσματα για πυροσβέστες.




‘Φορητά ψυγεία’



Στους φορητούς υπολογιστές συγκεκριμένα, ένα από τα προβλήματα που περιορίζουν την εξέλιξη τους είναι οι υψηλές θερμοκρασίες του επεξεργαστή (CPU) και η κατανάλωση ενέργειας από τους ανεμιστήρες που τον ψύχουν. Η ηλεκτροθερμιδική ψύξη, όπως αποκαλείται η νέα προσέγγιση αναμένεται να δώσει λύσει σ’ αυτό με τον πιο αποδοτικό τρόπο.



Ένα τεχνικό πρόβλημα που θα πρέπει να λυθεί είναι η θερμοκρασία λειτουργίας. Με τα υπάρχοντα υλικά, η νέα μέθοδος δουλεύει κοντά στους 12 οC και προς το παρόν δεν μπορεί να εφαρμοστεί στην ψύξη τροφίμων και ποτών.




Η μαγνητική προσέγγιση



Μια παρεμφερής ιδέα είναι προσανατολισμός μορίων αξιοποιώντας τις μαγνητικές τους ιδιότητες αντί των ηλεκτρικών και χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία. Η μέθοδος αυτή υπολογίζεται ότι θα είναι 40% πιο αποδοτική από τη συμβατική ψύξη αλλά παρουσιάζει πιο δυσεπίλυτα τεχνολογικά προβλήματα.



Προς το παρόν, στηρίζεται στο γαδολίνιο, ένα σπάνιο μέταλλο για επιτευχθεί η απαιτούμενη ψύξη όταν η ηλεκτροθερμιδική ψύξη χρησιμοποιεί πιο κοινά υλικά. «
Η ηλεκτροθερμιδική προσέγγιση είναι πιο εύκολη και πιο φτηνή» δήλωσε ο Κιμιν Ζανγκ από το Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια που υπογράφει τη σχετική μελέτη στο έγκυρο περιοδικό “Science”.



Σχολιάζοντας τις εξελίξεις, ο Καρλ Σάντεμαν από το Πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ που εργάζεται με τη μαγνητική προσέγγιση παραδέχεται ότι υπάρχουν συγκεκριμένα πλεονεκτήματα στην ηλεκτροθερμική προσέγγιση και κυρίως συσκευές όπως τα ηλεκτρονικά.



Ωστόσο θεωρεί ότι και στις δύο περιπτώσεις η είσοδος στην αγορά θα είναι δύσκολη. «
Η βιομηχανία της ψύξης στηρίζεται σε μια και μοναδική λύση εδώ και εκατό χρόνια».