“离子热”制冷介绍：一种高效、可持续性制冷的新方法

为了使冷却过程更加环保和高效，研究人员用一种对环境无害的溶剂和一种盐（而不是氢氟烃或其它液体制冷剂）展示了一种新型制冷系统，它能改进现有的冷却技术，包括基于固态热效应的制冷方法。他们的系统利用了改变溶液中离子浓度可导致相变的方法。这一系统在此实现了一种可逆的冷却循环，研究人员称之为“离子热”制冷。一个多世纪以来，蒸汽压缩技术一直主导着制冷应用。然而，就制冷剂而言，这些系统通常使用氢氟烃，后者对环境有害，并会对气候产生显著影响。因此，开发使用对环境安全且对气候影响小的替代性高效冷却技术已成为人们的重要目标——在我们这个不断变暖的世界中，制冷已成为更加迫切的问题。诸如磁热或电热制冷等基于热效应的冷却方法使用的是固体材料（它们在磁场或电场改变时会变热或冷却），它们是很有前途的技术。然而，它们仍然受到能量效率和冷却潜力的一些限制。Drew Lilley和Ravi Prasher在此提出了一种新的冷却方法（即离子热制冷），它所利用的是与碘化钠(NaI)盐反复融化碳酸乙烯(EC)溶剂有关的温度大幅改变和热吸收。Lilley和Prasher描述了这一可逆过程——该冷却循环始于将固体形式的EC与NaI混合（就像在结冰的道路上添加除冰盐一样），它能通过固-液相变而降低该混合物的温度。然后，通过用电渗析法将NaI从该混合物中去除（使EC纯化）而令其在重新结晶成固体时导致温度升高。据作者披露，在各种测试中，该离子热法具有与目前所用制冷剂相同的冷却潜力，并且比其它基于热效应的冷却法有更大的冷却能力。Emmanuel Defay在相关的《视角》中写道：“Lilley和Prasher的发现指出了热材料家族中的一个新成员。它展现了很高的效率，而且可能对环境无害。这是未来制冷技术中的一个有力的竞争者。”