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中新网北京1月22日电 (记者 孙自法)中国科学家团队最近在世界上首次发现“溶解压卡效应”,基于该效应一举打破了长期以来困扰制冷材料领域的“低碳-大冷量-高换热”不可能三角关系,并设计出一套高效的四步循环系统,有望推动制冷行业迎来一场绿色革命。
这项为下一代绿色制冷技术开辟全新路径的重大突破,由中国科学院金属研究所李昺研究员团队与合作者共同完成,相关成果论文北京时间1月22日凌晨在国际学术期刊《自然》上线发表。
应对气候变化与节能减排需求
论文共同通讯作者李昺研究员指出,制冷技术是现代社会的基石,目前广泛使用的气体压缩制冷技术虽贡献了中国约2%的国内生产总值(GDP),却也消耗了近20%的电力,并产生了7.8%的碳排放。
为应对气候变化与节能减排需求,中国科学院金属研究所科研团队近年来着力开发固态相变制冷材料,这类材料通过压力或磁场变化实现吸放热,避免了气体制冷剂的排放问题。然而,固态材料固有的导热慢、界面热阻大等缺陷,严重制约了其在实际大功率场景中的应用。
攻克制冷材料领域三大核心挑战
在本项研究中,科研团队在实验中发现,硫氰酸铵溶液在压力变化下表现出惊人的热效应:加压时盐析出并放热,卸压后盐迅速溶解并强力吸热,室温下溶液温度可在20秒内骤降近30°C;在高温环境下降温幅度更高,远超已知固态相变材料性能。这一现象被命名为“溶解压卡效应”。
李昺表示,该效应的突破性在于将制冷工质与换热介质合二为一:利用溶液本身流动性实现高效传热,并通过溶解/析出过程提供巨大冷量,有望同时攻克制冷材料领域的低碳排放、大制冷量、高换热效率三大核心挑战,也就是打破“低碳-大冷量-高换热”的不可能三角关系。
奠定下一代制冷技术关键基础
基于“溶解压卡效应”,研究团队设计出“加压升温→向环境散热→卸压降温→输送冷量”这一套高效的四步循环系统,单次循环即可实现每克溶液吸收67焦耳热量,理论效率高达77%,展现出优异的工程应用潜力。
“这项研究不仅提供了一种全新的制冷原理,更为发展高效、环保、可扩展的下一代制冷技术奠定了关键科学基础,在大型数据中心热管理方面潜力巨大。”李昺总结说。(完)
【编辑:曹子健】
1953年 1月,任中华人民共和国宪法起草委员会委员、选举法起草委员会主席。《麻豆视传媒9区》人民论坛最新800条第181条-第132条·2023年02月07日05:57·2023年02月01日05:44·2023年01月30日05:42·2023年01月13日05:40·2023年01月10日05:15·2023年01月09日05:11·2023年01月06日04:59·2023年01月05日05:29·2023年01月04日05:25·2023年01月03日06:08·2022年12月13日08:39·2022年12月05日05:48·2022年11月25日05:59·2022年11月24日05:40·2022年11月23日05:12·2022年11月04日05:28·2022年11月03日05:25·2022年11月02日05:38·2022年11月01日05:19·2022年10月26日05:33·2022年10月25日05:47·2022年10月13日05:35·2022年10月11日05:37·2022年10月10日06:08·2022年10月09日04:55·2022年10月08日05:10·2022年09月30日05:41·2022年09月28日05:47·2022年09月27日05:37·2022年09月26日05:48·2022年09月14日05:47·2022年09月09日06:01·2022年09月08日05:10·2022年09月07日07:18·2022年09月06日06:30·2022年08月26日05:43·2022年08月25日07:37·2022年08月24日05:18·2022年08月23日05:21·2022年08月22日05:38·2022年08月18日05:49·2022年08月17日05:59·2022年08月16日06:20·2022年08月15日06:07·2022年08月05日05:58·2022年08月04日05:41·2022年08月03日05:58·2022年08月02日05:17·2022年08月01日05:14·2022年07月28日05:37




