تكنولوجيا المناخ الثورية: سكان سارلاند يطورون التبريد بدون ملوثات!

تكنولوجيا المناخ الثورية: سكان سارلاند يطورون التبريد بدون ملوثات!

إن تطوير نوع جديد من تكنولوجيا المناخ يسمى السعرات الحرارية المرنة يقترب من أعين الجمهور أكثر من أي وقت مضى. الباحثين حولها ستيفان سيليكي و بول موتسكي في جامعة سارلاند، بالتعاون مع مركز ساربروكن للميكاترونكس وتكنولوجيا الأتمتة (زيما)، طوروا طريقة تعمل دون استخدام المبردات أو النفط أو الغاز الضارة بالمناخ. تستخدم هذه التقنية أسلاكًا وصفائح رفيعة مصنوعة من النيكل والتيتانيوم لنقل الحرارة من خلال التشوه.

سيتم تقديم نموذج أولي رائد في معرض هانوفر والذي سيقام في الفترة من 31 مارس إلى 4 أبريل في القاعة 2 في جناح سارلاند B10. تصف مفوضية الاتحاد الأوروبي بالفعل السعرات الحرارية المرنة بأنها واحدة من أكثر البدائل الواعدة لطرق التدفئة والتبريد الحالية. وحصلت العملية أيضًا على مكان في قائمة "أفضل عشر تقنيات ناشئة" للمنتدى الاقتصادي العالمي في عام 2024.

الابتكار التقني والكفاءة

تتميز Elastokalorik بكفاءتها العالية في استخدام الطاقة ويمكن أن تتيح انخفاضًا كبيرًا في الاستهلاك النهائي للطاقة في ألمانيا، حيث يمثل تبريد المساحات حاليًا حوالي 12% من الطلب العالمي على الطاقة. وتفترض التوقعات أن الرقم سيتضاعف بحلول عام 2050. وتستثمر الحكومة الفيدرالية أكثر من 17 مليون يورو في مشروع DEPART!Saar لتسريع هذه التكنولوجيا بشكل أكبر.

نعمل حاليًا بالتعاون مع شركاء مهمين مثل فولكس فاجن ايه جي وقام معهد فرايبورغ فراونهوفر لتقنيات القياس الفيزيائي (IPM) بالبحث في أنظمة تكييف الهواء للسيارات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، تم إطلاق مشروع جديد لتطوير نظام تكييف الهواء المرن للمباني السكنية، والذي يتم تمويله بأربعة ملايين يورو من خلال تحدي EIC Pathfinder.

ومن المقرر أن يتم بناء النموذج الأولي لنظام تكييف الهواء هذا في غضون ثلاث سنوات وسيشمل جامعات من ليوبليانا ونابولي بالإضافة إلى الشركة الأيرلندية exergyn. لا يمكن لهذه التقنية أن تعمل كنظام تبريد فحسب، بل أيضًا كمضخة حرارية وتوفر كفاءة أعلى بثلاث إلى خمس مرات من الأنظمة التقليدية.

سبيكة ذاكرة الشكل قيد الاستخدام

أحد المكونات الأساسية لتقنية السعرات الحرارية المرنة هو سبيكة ذاكرة الشكل المصنوعة من النيكل والتيتانيوم، والتي يمكنها إعادة شكلها في ظل ظروف معينة. تتمتع هذه السبيكة بمعدل تمدد مذهل يزيد عن 20% وعمر افتراضي يصل إلى 10 ملايين دورة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يوفر مقاومة للتآكل تتجاوز أفضل سبائك الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة الطبية.

تعتبر خصائص هذه السبيكة، بما في ذلك التخميد العالي ومقاومة التآكل، ضرورية في العديد من التطبيقات. يمكن العثور على أمثلة في صناعة الصوت والتكنولوجيا الطبية وحتى المنتجات الاستهلاكية المبتكرة. النيكل والتيتانيوم لذلك يتم استخدامه بعدة طرق، بما في ذلك المنتجات الخاصة مثل النماذج المستخدمة في صناعة الإلكترونيات والأجهزة الطبية.

الآفاق المستقبلية

تتمتع التكنولوجيا المرنة بالقدرة على إحداث ثورة في العديد من المجالات، بدءًا من بناء تكييف الهواء والتبريد الصناعي وحتى التنقل الإلكتروني والأجهزة المنزلية. تحت إشراف البروفيسور الدكتور-إنج. ولد ستيفان سيليكي في iMSL تم تطوير أول جهاز عرض للتبريد والتدفئة يعمل بشكل مستمر. يغطي هذا المشروع جميع مجالات البحث حتى تكامل النظام ويمثل خطوة مهمة في التنفيذ العملي لهذه التكنولوجيا.

مع تأسيس الجمعية الدولية المتخصصة "International Elastocaloric Society" وشركة mateligent GmbH لتطبيق أنظمة المواد الذكية في الصناعة، تم التأكيد على أهمية تكنولوجيا المرونة الحرارية بشكل أكبر.