Revolutionerande klimatteknik: Saarlänningar utvecklar kyla utan föroreningar!

Revolutionerande klimatteknik: Saarlänningar utvecklar kyla utan föroreningar!

Utvecklingen av en ny typ av klimatteknik som kallas elastocalorics kommer allt närmare allmänhetens ögon. Forskare runt Stefan Seelecke och Paul Motzki vid Saarlands universitet har i samarbete med Saarbrücken Center for Mechatronics and Automation Technology (Zema) utvecklat en metod som fungerar utan användning av klimatskadande köldmedier, olja eller gas. Denna teknik använder tunna trådar och ark gjorda av nickel-titan för att transportera värme genom deformation.

En banbrytande prototyp kommer att presenteras på Hannovermässan som kommer att äga rum från 31 mars till 4 april i Hall 2 på Saarland monter B10. EU-kommissionen beskriver redan elastokalorier som ett av de mest lovande alternativen till befintliga uppvärmnings- och kylmetoder. Processen fick också en plats i World Economic Forums "TOP Ten Emerging Technologies" 2024.

Teknisk innovation och effektivitet

Elastokalorik kännetecknas av sin höga energieffektivitet och skulle kunna möjliggöra en betydande minskning av den slutliga energiförbrukningen i Tyskland, där rymdkyla för närvarande står för cirka 12 % av det globala energibehovet. Prognoserna antar till och med att det kommer att fördubblas till 2050. Den federala regeringen investerar över 17 miljoner euro i DEPART!Saar-projektet för att ytterligare accelerera tekniken.

För närvarande arbetar vi i samarbete med viktiga partners som t.ex Volkswagen AG och Freiburg Fraunhofer Institute for Physical Measurement Techniques IPM undersökte luftkonditioneringssystem för elbilar. Dessutom har ett nytt projekt för att utveckla ett elastokaloriskt luftkonditioneringssystem för bostadshus initierats, som finansieras med fyra miljoner euro genom EIC Pathfinder Challenge.

Den planerade prototypen av detta luftkonditioneringssystem ska byggas inom tre år och involverar universitet från Ljubljana och Neapel samt det irländska företaget exergyn. Tekniken kan fungera inte bara som ett kylsystem utan också som en värmepump och erbjuder en verkningsgrad som är tre till fem gånger högre än konventionella system.

Formminneslegering används

En central komponent i elastokalorisk teknologi är nickel-titan formminneslegeringen, som kan återställa sin form under vissa förhållanden. Denna legering har en imponerande expansionshastighet på över 20 % och en livslängd på upp till 10 miljoner cykler. Dessutom erbjuder den korrosionsbeständighet som överstiger den bästa legeringen av rostfritt stål av medicinsk kvalitet.

Egenskaperna hos denna legering, inklusive hög dämpning och slitstyrka, är väsentliga i många applikationer. Exempel finns inom ljudindustrin, medicinteknik och till och med innovativa konsumentprodukter. Nickel titan används därför på en mängd olika sätt, bland annat för specialprodukter såsom modeller inom elektronikindustrin och medicintekniska produkter.

Framtidsutsikter

Elastokalorisk teknologi har potential att revolutionera många områden, från luftkonditionering och industriell kylning till e-mobilitet och hushållsapparater. Under ledning av prof. Dr.-Ing. Stefan Seelecke föddes den iMSL den första kontinuerligt körda kyl- och värmedemonstratorn utvecklades. Detta projekt täcker alla forskningsområden fram till systemintegration och representerar ett viktigt steg i den praktiska implementeringen av denna teknologi.

Med grundandet av det internationella specialistsällskapet "International Elastocaloric Society" och företaget mateligent GmbH för implementering av intelligenta materialsystem inom industrin, understryks vikten av elastokalorisk teknologi ytterligare.