Era pompelor de încălzire se apropie de sfârșit. Cercetătorii de la Universitatea Saarland (Germania) au dezvoltat un nou sistem de încălzire și răcire care să profite de proprietățile unui aliaj metalic special. Firele de nichel-titan sunt trase și apoi eliberate, fiind concepute pentru a absorbi căldura și a o elibera din nou.
Acest principiu, cunoscut sub numele de elastocalorici, este cunoscut din viața cotidiană. Practic, dacă întinzi un inel de cauciuc, el degajă căldură. Circuitul funcționează la fel ca firele de nichel-titan, precum inelul de cauciuc, fiind numite „material cu memorie de formă”. Cu cât mai multe fire sunt deformate simultan, cu atât mai multă căldură pot elibera.
Un sistem inovator de încălzire și răcire
Oamenii de știință se referă la acest material ca la un mușchi artificial. Echipa lui Stefan Seelecke și Paul Motzki de la Universitatea Saarland dezvoltă în prezent prototipuri ale acestui sistem pentru vehicule, scrie ziarulromânesc.at
În frigiderul elastocaloric conceput de cercetători, o unitate patentată cu came determină fasciculele de fire de nichel-titan de 200 de micrometri subțiri să se rotească permanent în jurul unei camere de răcire circulare. Pe măsură ce se mișcă în cerc, sunt trase pe o parte și eliberate pe cealaltă. Așadar, aerul trece prin fasciculele rotative în camera de răcire. Acolo firele extrag căldura din aer. Pe măsură ce firul continuă să se rotească, el transportă căldura din camera de răcire. Afară firele se trag și dau căldură.
„În camera de răcire, aerul circulă doar în jurul firelor descărcate. Lucru care permite acestui prototip să atingă aproximativ 15 grade Celsius”, afirmă Paul Motzki într-un comunicat de presă. De notat că tehnologia nu necesită senzori.
„Este un senzor propriu. Fiecare valoare măsurată a rezistenței electrice corespunde unei deformări specifice a fasciculelor de sârmă sau a foilor. Folosind inteligența artificială, sistemul detectează eficient poziția exactă a acestora în orice moment, chiar și în prezența interferențelor”, explică cercetătorul.
Cea mai promițătoare alternativă, spune UE
Eficiența firelor de nichel-titan este de 10 ori mai mare decât cea a sistemelor convenționale de refrigerare prin compresie. Comisia Europeană a descris elastocaloricii ca fiind cea mai promițătoare alternativă la metodele actuale de încălzire și răcire.
Forumul Economic Mondial a inclus procesul în „Top 10 Tehnologii Emergente” pentru 2024. Deși tehnologia este abia la început, elastocaloricii ar putea să-l depășească în scurt timp. Cercetătorii și echipa lor lucrează pentru a pune rapid tehnologia în practică. Guvernul german îl susține cu investiții de peste 17 milioane de euro pe o perioadă de maximum 9 ani, ca parte a proiectului DEPART!Saar.
Echipa de ingineri își dorește ca pe viitor, tehnologia să poată fi utilizată în sistemele de aer condiționat ale mașinilor electrice. Sau pentru răcirea bateriilor cu un consum redus de energie și greutate. Primul mini-frigider din lume bazat pe această tehnologie a fost expus la Hannover Messe până pe 4 aprilie.
