【jinnianhui科技消息】近日，一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》期刊的突破性研究顯示，科研人員成功開發(fā)出一種名為“離子熱制冷”（ionocaloric cooling）的新型制冷技術(shù)，該技術(shù)利用離子誘導(dǎo)相變實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移，不僅效率更高，且對(duì)環(huán)境更為友好。與當(dāng)前廣泛使用的含氟制冷劑不同，該系統(tǒng)采用乙二醇碳酸酯作為工質(zhì)，并通過添加鈉碘鹽釋放帶電離子，促使材料在固態(tài)與液態(tài)之間快速轉(zhuǎn)換，從而吸收或釋放熱量。
傳統(tǒng)冰箱與空調(diào)依賴壓縮-冷凝-膨脹-蒸發(fā)循環(huán)，使用如氟利昂等合成制冷劑，這些物質(zhì)多含氫氟碳化物（HFCs），具有極高的全球變暖潛能值（GWP），一旦泄漏將對(duì)氣候造成顯著影響。而新型離子熱制冷技術(shù)摒棄了氣體壓縮環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)而通過電化學(xué)方式控制離子濃度：當(dāng)鹽分加入時(shí)，乙二醇碳酸酯熔化吸熱，實(shí)現(xiàn)制冷效果；移除離子后，材料重新固化并釋放熱量，完成類似傳統(tǒng)冷凝器的功能。
尤為關(guān)鍵的是，乙二醇碳酸酯可由二氧化碳合成，其全生命周期碳足跡為負(fù)，具備“負(fù)GWP”特性，大幅降低環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。即便在設(shè)備維護(hù)、報(bào)廢或意外泄漏情況下，也不會(huì)釋放有害溫室氣體。
勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究員拉維·普拉薩爾（Ravi Prasher）表示，初步實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“非常令人鼓舞”，但該技術(shù)目前仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，尚未經(jīng)過大規(guī)模工程驗(yàn)證。研究團(tuán)隊(duì)下一步將聚焦于系統(tǒng)集成與商業(yè)化放大，目標(biāo)是開發(fā)出同時(shí)支持制冷與制熱的雙向熱管理裝置。
專家指出，若該技術(shù)成功落地，有望徹底擺脫對(duì)高GWP制冷劑的依賴，在家用電器、數(shù)據(jù)中心冷卻乃至電動(dòng)汽車熱管理等領(lǐng)域帶來革命性變革，為全球減碳目標(biāo)提供關(guān)鍵技術(shù)路徑。
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