Een nieuw type kristal dat warmte absorbeert bij voldoende hoge druk zou kunnen leiden tot klimaatvriendelijke koelkasten en airconditioners, zo meldt het wetenschappelijke tijdschrift Science. Dit is bedoeld als alternatief voor de vloeibare koelkasten die momenteel in gebruik zijn.
Koelkasten en airconditioners kunnen koelen door een vloeistof te laten circuleren die warmte absorbeert via een cyclus van verdamping en condensatie. Koelsystemen lekken echter vaak en veel van dergelijke vloeistoffen dragen door verdamping en doorsijpeling in de atmosfeer bij aan het broeikaseffect.
Een alternatief voor de huidige koelkasten
Nu beweren onderzoekers van de Deakin University in Australië (waaronder Samantha L. Piper, Douglas R. MacFarlane en Jenny Pringle) in het tijdschrift Science dat ze een alternatief hebben ontwikkeld voor vloeibare koelkasten, met behulp van ‘plastic kristallen’ (organische, ionische, plastic kristallen – OIPC).
Zoals de onderzoekers in hun artikel aangeven, verplaatsen de moleculen van deze OIPC-kristallen zich onder voldoende druk van een willekeurige oriëntatie naar een geordend rooster. Als de druk vervolgens terugkeert naar lagere waarden, worden ze weer ongeordend. Bij de overgang naar een ongeordende toestand absorberen de kristallen warmte, waardoor hun omgeving effectief afkoelt.
Koeling “onder druk” is al eerder bestudeerd, maar de meeste materialen ondergaan dit type transformatie bij temperaturen die niet erg bruikbaar zijn voor koelingsdoeleinden. De warmteabsorberende capaciteit van de in Australië geteste kristallen begint daarentegen bij temperaturen van -37 deg C tot 10 deg C, een geschikt bereik voor huishoudelijke koelkasten en diepvriezers.
Laboratoriumtestfase
Op dit moment bevindt de technologie zich in de laboratoriumtestfase. De benodigde druk is erg hoog – honderden keren hoger dan de atmosferische druk en gelijk aan duizenden meters onder water. Bovendien kan het kristal bij herhaald gebruik minder warmte absorberen omdat het rooster dat door de deeltjes wordt gevormd, steeds strakker wordt.
In de samenvatting van het artikel stellen de onderzoekers echter dat “de barocalorische reacties die met deze prototype OIPC-BC’s (‘plastic kristallen’ – red.) worden bereikt, kunnen worden afgesteld door de structuur van de ionen te wijzigen” en “deze brede matrix van mogelijke combinaties van structuur en functie wijst op het toepassingsgebied van OIPC’s als een nieuwe klasse materialen voor efficiënte en duurzame koeltechnologieën”.
Eerder hebben we geschreven over het gebruik van een zaklamp, die van onschatbare waarde kan zijn tijdens stroomuitval of buitenevenementen.
- We hebben ook handige huismiddelen om ijsvorming in de vriezer te bestrijden besproken, wat de efficiëntie van je apparaten kan verbeteren.
- Daarnaast hebben we gekeken naar de voordelen van het consumeren van warm voedsel, dat niet alleen comfort biedt, maar ook gunstig is voor de spijsvertering in koude maanden.
Elk van deze onderwerpen draagt bij aan een slimmer en gezonder leven.
