Bu yenilik, geleneksel buhar sıkıştırma sistemlerine göre daha çevreci bir alternatif sunarak, hidroflorokarbonlar gibi yüksek küresel ısınma potansiyeline sahip gazların kullanımını azaltma hedefiyle geliştirildi. İyonokalorik soğutma sisteminin ticari sistemlere entegre edilmesi durumunda buzdolapları yeni sistem ile çalışabilir hale gelebilir.
Günümüzde kullanılan soğutma sistemleri, ısıyı taşımak için ısıyı emip gaz haline gelen ve tekrar sıvı hale getirilen akışkanlar kullanır. Ancak bu akışkanlar, çevreye ciddi zarar verebilen yüksek küresel ısınma potansiyeline sahip kimyasallardan oluşur. İyonokalorik döngü olarak adlandırılan yeni yöntem ise farklı bir prensipten yararlanıyor: Maddenin faz değişimi sırasında enerjiyi depolama ve serbest bırakma özellikleri kullanılıyor.
İyonokalorik döngü, maddenin erimesini sağlamak için iyonların eklenmesiyle çalışır. Örneğin, kış aylarında yollara tuz dökülerek buzun erimesi sağlanır; iyonokalorik sistemde de benzer bir prensiple iyon eklenerek bir sıvının faz değişimi sağlanıyor. Bu döngü, iyonların hareketini sağlayan bir akım kullanarak, maddenin erime noktasını değiştirebiliyor ve böylece sıcaklığı düzenleyebiliyor.
Science Alert’te yer alan habere göre; Berkeley Laboratuvarı’ndan makine mühendisi Drew Lilley, “Soğutma alanında çevreye zarar vermeyen, güvenli ve verimli bir çözüm geliştirilmedi” derken, iyonokalorik döngünün bu kriterlerin hepsini karşılama potansiyeli taşıdığına dikkat çekti.
1 DERECEYİ 1 VOLTUN ALTINDA ENERJİ İLE DÜŞÜRDÜ
Araştırmacılar, iyonokalorik döngü sisteminin verimliliğini test etmek için sodyum ve iyot tuzlarından oluşan bir karışımla etilen karbonat adlı organik bir çözücüyü eriterek deneyler yaptılar. Elde edilen sonuçlarda, sıcaklık 25 dereceye kadar düşürüldü ve bu sadece bir voltun altındaki enerjiyle sağlandı. Bu verimlilik, geleneksel yöntemlerin ötesine geçerek, daha az enerji ile daha büyük sıcaklık değişimleri yaratabileceğini gösterdi.
İyonokalorik soğutma yönteminin bir başka avantajı, çevresel etkiye olan katkısı. Araştırmada kullanılan etilen karbonat, aynı zamanda lityum-iyon pillerde de kullanılan ve karbondioksit kullanılarak üretilen bir çözücü. Bu sayede, sistemin küresel ısınma potansiyeli sıfırın altına çekilebiliyor, yani çevreye pozitif bir katkı sunabiliyor.
Geleneksel buhar sıkıştırma sistemleri genellikle yüksek GWP’ye (Küresel Isınma Potansiyeli) sahip hidroflorokarbon gazlarını içerir. Kigali Değişikliği’ne imza atan ülkeler, bu gazların kullanımını önümüzdeki 25 yılda %80 azaltmayı taahhüt etmiş durumda. İyonokalorik soğutma ise bu hedefe ulaşmada etkin bir rol oynayabilir.
Araştırma ekibinden Ravi Prasher, “Soğutucunun GWP’si, enerji verimliliği ve ekipman maliyeti arasında bir denge sağlamaya çalışıyoruz. İlk sonuçlarımız tüm bu kriterlerde umut verici” diyerek, gelecekte bu yöntemin hem soğutma hem de ısıtma amaçlı kullanılabileceğini belirtti.
Bu heyecan verici buluşun laboratuvardan çıkıp ticari sistemlere entegre edilmesi gerekiyor. Çevre dostu bu yeni soğutma sisteminin dünya genelinde yaygın bir şekilde kullanılması, sera gazı salımını büyük ölçüde azaltabilir ve çevreye katkı sunabilir.