Επαναστατική κλιματική τεχνολογία: Οι κάτοικοι του Σάαρ αναπτύσσουν ψύξη χωρίς ρύπους!

Επαναστατική κλιματική τεχνολογία: Οι κάτοικοι του Σάαρ αναπτύσσουν ψύξη χωρίς ρύπους!

Η ανάπτυξη ενός νέου τύπου κλιματικής τεχνολογίας που ονομάζεται ελαστοθερμιδική έρχεται όλο και πιο κοντά στο κοινό. Ερευνητές τριγύρω Stefan Seelecke και Paul Motzki στο Πανεπιστήμιο του Saarland, σε συνεργασία με το Saarbrücken Center for Mechatronics and Automation Technology (Zema), ανέπτυξαν μια μέθοδο που λειτουργεί χωρίς τη χρήση ψυκτικών ουσιών, πετρελαίου ή φυσικού αερίου που βλάπτουν το κλίμα. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί λεπτά σύρματα και φύλλα από νικέλιο-τιτάνιο για τη μεταφορά θερμότητας μέσω παραμόρφωσης.

Ένα πρωτοποριακό πρωτότυπο θα παρουσιαστεί στο Έκθεση του Ανόβερου που θα πραγματοποιηθεί από τις 31 Μαρτίου έως τις 4 Απριλίου στο Hall 2 στο περίπτερο Β10 του Saarland. Η Επιτροπή της ΕΕ ήδη περιγράφει τις ελαστοθερμίδες ως μία από τις πιο υποσχόμενες εναλλακτικές λύσεις σε σχέση με τις υπάρχουσες μεθόδους θέρμανσης και ψύξης. Η διαδικασία έλαβε επίσης μια θέση στις «Δέκα Κορυφαίες Αναδυόμενες Τεχνολογίες» του Παγκόσμιου Οικονομικού Φόρουμ το 2024.

Τεχνική καινοτομία και αποτελεσματικότητα

Το Elastokalorik χαρακτηρίζεται από την υψηλή ενεργειακή του απόδοση και θα μπορούσε να επιτρέψει σημαντική μείωση της τελικής κατανάλωσης ενέργειας στη Γερμανία, όπου η ψύξη του χώρου αντιπροσωπεύει σήμερα περίπου το 12% της παγκόσμιας ενεργειακής ζήτησης. Οι προβλέψεις υποθέτουν μάλιστα ότι θα διπλασιαστεί μέχρι το 2050. Η ομοσπονδιακή κυβέρνηση επενδύει πάνω από 17 εκατομμύρια ευρώ στο έργο DEPART!Saar για να επιταχύνει περαιτέρω την τεχνολογία.

Αυτή τη στιγμή εργαζόμαστε σε συνεργασία με σημαντικούς συνεργάτες όπως π.χ Volkswagen AG και το Freiburg Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques IPM ερεύνησε συστήματα κλιματισμού για ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Επιπλέον, έχει ξεκινήσει ένα νέο έργο για την ανάπτυξη ενός συστήματος ελαστοθερμιδικού κλιματισμού για κτίρια κατοικιών, το οποίο χρηματοδοτείται με τέσσερα εκατομμύρια ευρώ μέσω του EIC Pathfinder Challenge.

Το σχεδιαζόμενο πρωτότυπο αυτού του συστήματος κλιματισμού πρόκειται να κατασκευαστεί εντός τριών ετών και περιλαμβάνει πανεπιστήμια από τη Λιουμπλιάνα και τη Νάπολη καθώς και την ιρλανδική εταιρεία exergyn. Η τεχνολογία μπορεί να λειτουργήσει όχι μόνο ως σύστημα ψύξης αλλά και ως αντλία θερμότητας και προσφέρει απόδοση που είναι τρεις έως πέντε φορές υψηλότερη από τα συμβατικά συστήματα.

Σχήμα κράμα μνήμης σε χρήση

Ένα κεντρικό συστατικό της ελαστοθερμιδικής τεχνολογίας είναι το κράμα μνήμης σχήματος νικελίου-τιτανίου, το οποίο μπορεί να επαναφέρει το σχήμα του υπό ορισμένες συνθήκες. Αυτό το κράμα έχει εντυπωσιακό ρυθμό διαστολής άνω του 20% και διάρκεια ζωής έως και 10 εκατομμύρια κύκλους. Επιπλέον, προσφέρει αντοχή στη διάβρωση που υπερβαίνει το καλύτερο κράμα ανοξείδωτου χάλυβα για ιατρικής ποιότητας.

Οι ιδιότητες αυτού του κράματος, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής απόσβεσης και της αντοχής στη φθορά, είναι απαραίτητες σε πολλές εφαρμογές. Παραδείγματα μπορούν να βρεθούν στη βιομηχανία ήχου, στην ιατρική τεχνολογία και ακόμη και σε καινοτόμα καταναλωτικά προϊόντα. Νικέλιο τιτάνιο Ως εκ τούτου, χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους, μεταξύ άλλων για ειδικά προϊόντα, όπως μοντέλα στη βιομηχανία ηλεκτρονικών και ιατρικές συσκευές.

Μελλοντικές προοπτικές

Η τεχνολογία Elastocaloric έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση σε πολλούς τομείς, από τον κλιματισμό των κτιρίων και τη βιομηχανική ψύξη μέχρι την ηλεκτροκίνηση και τις οικιακές συσκευές. Υπό τη διεύθυνση του Καθ. Dr.-Ing. Ο Stefan Seelecke γεννήθηκε στις iMSL αναπτύχθηκε η πρώτη συσκευή επίδειξης ψύξης και θέρμανσης που λειτουργεί συνεχώς. Αυτό το έργο καλύπτει όλους τους ερευνητικούς τομείς μέχρι την ενοποίηση του συστήματος και αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα στην πρακτική εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας.

Με την ίδρυση της διεθνούς εξειδικευμένης εταιρείας «International Elastocaloric Society» και της εταιρείας mateligent GmbH για την εφαρμογή ευφυών συστημάτων υλικών στη βιομηχανία, υπογραμμίζεται περαιτέρω η σημασία της ελαστοθερμιδικής τεχνολογίας.