Innan elektrisk kylning innebar konservering av mat att transportera stora isblock över långa avstånd. Idag absorberar och utstrålar ett slutet rörsystem av rör fyllda med köldmediekemikalier värme, en pålitlig metod som kommer med höga energikrav och användning av miljöskadliga kemikalier.
År 2023 introducerade forskare vid UCBerkeley den jonokaloriska kylcykeln, ett koncept som återbesöker den ödmjuka fasförändringen av vatten. När is smälter absorberar den värme; när flytande vatten fryser avger det värme. Genom att orkestrera dessa övergångar inuti och utanför en behållare kan systemet kyla insidan samtidigt som värmen avleds externt.
Att uppnå intern issmältning är nyckeln. Teamet lade till laddade joner – salt – för att sänka vattnets fryspunkt, en princip som redan används vid avsaltning av havsvatten. En elektrisk ström injicerar joner medan vattnet är inne i kammaren och extraherar dem när det är utanför, vilket låter vattnet smälta inuti, absorbera några grader av värme, sedan frysa och stråla bort den värmen.
Enligt en intervju nyligen med Berkeley Lab News , medförfattaren Ravi Prasher beskrev tre mål:lägre kostnad, öka energieffektiviteten och minska potentialen för global uppvärmning. Prototypen bygger på vanliga ingredienser – renat vatten, jod och natrium – vilket gör den mycket prisvärd.
Inledande tester visade en temperatursvängning på 25°C med endast 0,22 V. Även om konstruktionen fortfarande är i laboratoriestadiet, antyder så låga elkrav en framtid som kan överträffa konventionella kylskåp i energiförbrukning.
Kylsektorn står för nästan 8 % av de globala utsläppen av växthusgaser, till stor del på grund av den elektricitet som behövs för att hålla apparaterna igång. Genom att ersätta högtrycksfluorkolvätegaser (t.ex. R134a, R410a) med ett saltvattenkretslopp elimineras läckor av potenta växthusgaser. Dessutom testade forskarna att tillsätta etylenkarbonat, en förening som absorberar CO₂ under tillverkningen, vilket tyder på att framtida enheter till och med kan binda kol från atmosfären.
