Rewolucyjna technologia klimatyczna: mieszkańcy Saary rozwijają chłodzenie bez zanieczyszczeń!

Rewolucyjna technologia klimatyczna: mieszkańcy Saary rozwijają chłodzenie bez zanieczyszczeń!

Rozwój nowego rodzaju technologii klimatycznej zwanej elastokaloryką staje się coraz bliżej opinii publicznej. Naukowcy wokół Stefana Seelecke I Paweł Motzki na Uniwersytecie Saarland, we współpracy z Centrum Mechatroniki i Technologii Automatyki w Saarbrücken (Zema), opracowali metodę, która działa bez użycia szkodliwych dla klimatu czynników chłodniczych, ropy lub gazu. Technologia ta wykorzystuje cienkie druty i blachy wykonane z niklu i tytanu do transportu ciepła poprzez odkształcenie.

Przełomowy prototyp zostanie zaprezentowany na targach Targi w Hanowerze które odbędzie się od 31 marca do 4 kwietnia w hali 2 na stoisku B10 Kraju Saary. Komisja Europejska określiła już elastokalorie jako jedną z najbardziej obiecujących alternatyw dla istniejących metod ogrzewania i chłodzenia. Proces ten znalazł się także na liście „TOP Ten Emerging Technologies” Światowego Forum Ekonomicznego w roku 2024.

Innowacje techniczne i wydajność

Elastokalorik charakteryzuje się wysoką efektywnością energetyczną i może umożliwić znaczną redukcję końcowego zużycia energii w Niemczech, gdzie chłodzenie pomieszczeń odpowiada obecnie za około 12% światowego zapotrzebowania na energię. Prognozy zakładają nawet podwojenie tej liczby do 2050 r. Rząd federalny inwestuje ponad 17 milionów euro w projekt DEPART!Saar, aby jeszcze bardziej przyspieszyć rozwój technologii.

Obecnie współpracujemy z ważnymi partnerami takimi jak Volkswagen AG oraz Instytut Fizycznych Technik Pomiarowych im. Fraunhofera we Freiburgu IPM zbadali systemy klimatyzacji do samochodów elektrycznych. Ponadto zainicjowano nowy projekt mający na celu opracowanie elastokalorycznego systemu klimatyzacji do budynków mieszkalnych, który jest finansowany kwotą czterech milionów euro w ramach konkursu EIC Pathfinder Challenge.

Planowany prototyp tego systemu klimatyzacji ma powstać w ciągu trzech lat i biorą w nim udział uniwersytety z Lublany i Neapolu oraz irlandzka firma Exergyn. Technologia ta może działać nie tylko jako system chłodzenia, ale także jako pompa ciepła i oferuje wydajność trzy do pięciu razy wyższą niż systemy konwencjonalne.

Używany stop z pamięcią kształtu

Głównym składnikiem technologii elastokalorycznej jest stop niklowo-tytanowy z pamięcią kształtu, który pod pewnymi warunkami może przywrócić swój kształt. Stop ten charakteryzuje się imponującym współczynnikiem rozszerzalności wynoszącym ponad 20% i żywotnością sięgającą 10 milionów cykli. Dodatkowo zapewnia odporność na korozję przewyższającą najlepszy stop stali nierdzewnej klasy medycznej.

Właściwości tego stopu, w tym wysokie tłumienie i odporność na zużycie, są niezbędne w wielu zastosowaniach. Przykłady można znaleźć w branży audio, technologii medycznej, a nawet innowacyjnych produktach konsumenckich. Nikiel, tytan jest zatem wykorzystywany na różne sposoby, w tym w produktach specjalnych, takich jak modele w przemyśle elektronicznym i urządzeniach medycznych.

Perspektywy na przyszłość

Technologia elastokaloryczna ma potencjał, aby zrewolucjonizować wiele dziedzin, od klimatyzacji budynków i chłodnictwa przemysłowego po elektromobilność i sprzęt AGD. Pod kierunkiem prof. dr inż. Urodził się Stefan Seelecke iMSL opracowano pierwszy działający w trybie ciągłym demonstrator chłodzenia i ogrzewania. Projekt ten obejmuje wszystkie obszary badawcze aż do integracji systemów i stanowi ważny krok w praktycznym wdrażaniu tej technologii.

Wraz z założeniem międzynarodowego stowarzyszenia specjalistycznego „International Elastocaloric Society” i firmy mateligent GmbH w celu wdrażania inteligentnych systemów materiałowych w przemyśle, znaczenie technologii elastokalorycznej zostało jeszcze bardziej podkreślone.