Raziskovalcem ljubljanske fakultete za strojništvo je uspel znanstveni preboj na področju hlajenja in ogrevanja. Razvili so elastokalorični regenerator, ki kot prvi na svetu izkazuje trajno dinamično delovanje ter hkrati rekordne hladilne in grelne karakteristike.
V zadnjem desetletju globalne zahteve po hlajenju ter učinkovitem ogrevanju naraščajo eksponentno, a naša standardna parno-kompresijska tehnologija hlajenja in črpanja toplote je stara, razmeroma neučinkovita in še vedno uporablja okolju škodljiva hladilna sredstva. S tem je tudi eden glavnih povzročiteljev učinka toplote grede.
Raziskovalci Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani so zdaj predstavili razvoj in delovanje novega koncepta tlačno obremenjenega elastokaloričnega regeneratorja za uporabo v hladilnih napravah in toplotnih črpalkah prihodnosti. Kot so sporočili, je ta tehnologija potencialno bolj učinkovita od parno-kompresijske.
Njihov dosežek, ki je bil v torek objavljen v prestižni znanstveni reviji Joule, dokazuje, da je možno razviti trajno dinamične elastokalorične naprave z izjemnimi hladilnimi in grelnimi karakteristikami. To odpira vrata nadaljnjemu razvoju učinkovitih in okolju prijaznih elastokaloričnih hladilnih naprav in toplotnih črpalk, so sporočili s fakultete.
Europe is caught in an epic #EnergyCrisis & desperately needs a way out. Our new ZERO Lab paper in @Joule_CP uses energy systems models to find several paths to eliminate EU+UK dependence on Russian natural gas & help end the crisis. Read full paper here: https://t.co/kuXdKWN9TB pic.twitter.com/XGDxpTcc53
— JesseJenkins (@JesseJenkins) September 20, 2022
Elastokalorični regenerator so razvili v sklopu projekta Evropskega raziskovalnega sveta (ERC) Supercool (Superelastične porozne strukture za učinkovito elastokalorično hlajenje), njegov nosilec Jaka Tušek pa je povedal, da bodo njihova dognanja poleg na področje tehnologij hlajenja vplivala tudi na številna druga, širša področja, predvsem medicino, gradbeništvo in strojništvo. Tam so materiali z oblikovnim spominom že široko prisotni, a njihov potencial in omejitve še niso dovolj dobro poznane.
Gre za drugi projekt spodbujanja začetka samostojne raziskovalne poti ERC od trenutno šestih v Sloveniji. Hkrati gre tudi za prvo tovrstno podporo raziskovalcem na začetku kariere v okviru programa Obzorje 2020 z obsegom sredstev v višini 1,4 milijona evrov za obdobje petih letih (2019-2023).
Elastokalorična tehnologija temelji na izkoriščanju elastokaloričnega učinka med cikličnim obremenjevanjem materialov z oblikovnim spominom. Takšni materiali so okolju popolnoma neškodljivi, vendar komercialno uporabo preprečuje njihova omejena življenjska doba med cikličnim obremenjevanjem.
Na ljubljanski strojni fakulteti ob tem dodajajo, da bodo potrebe po hlajenju vse večje. Do sredine stoletja naj bi število klimatskih naprav po svetu z današnjih 1,6 milijarde naraslo na 5,6 milijarde. S takšnim tempom naraščanja potreb po hlajenju bo raba energije za hlajenje leta 2060 presegla skupno rabo energije za ogrevanje.
Končno nekaj dobrega za rešitev narave!