Исследователи, работающие в лаборатории General Electric, использовали специальный магнитный материал для достижения температуры достаточно низкой, чтобы заморозить воду. Эта передовая система обещает быть на 20% эффективней, чем современные технологии охлаждения, и может появиться в вашем холодильнике уже к концу десятилетия.

Система использует раствор на водной основе, который для передачи тепла протекает через серию магнитов, в отличие от химического хладагента и компрессора. Это значительно снижает возможность любого вреда окружающей среде и делает процесс переработки старых холодильников значительно проще.

«Это очень важная технология», говорит Венкат Венкатакришнан (Venkat Venkatakrishnan), лидер исследовательской группы. «Мы стоим на пороге следующей революции в холодильном производстве».

Новая технология использует в своей основе открытие вековой давности, называемое магнитокалорическим эффектом. В 1880 году немецкий физик Эмиль Варбург (Emil Warburg) заметил, что некоторые металлы нагреваются в магнитном поле остывают в их отсутствие.

Томас Эдисон экспериментировал с концепцией построения магнитокалорического теплового насоса, устройства, которое принимает тепловую энергию из холодного пространства, такого как холодильник, и перемещает ее в горячую среду, как кухня. Но он не смог найти никаких практических материалов для ее применения.

Когда GE запустила первый в мире коммерческий электрический холодильник в 1927 году, она использовала компрессор для отвода тепла от хранимых в нем продуктов. Большинство современных холодильников и кондиционеров до сих пор используют эту технологию.

Но ученые никогда не переставали исследовать магнитокалорический эффект. В 1980-х, например, команда из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, Нью-Мексико использует дорогие сверхпроводящие магниты для достижения нескольких степеней охлаждения. The New York Times в то время отметил, что метод «скорее всего будет применяться в специализированных задачах, таких как инфракрасное наблюдение из космоса, а не в бытовом охлаждении».

Команда GE в США и Германии через 10 лет снова вернулись к этой проблеме. Они решили построить каскад из специальных магнитных материалов, где температура медленно уменьшается на каждом этапе. «На каждом этапе мы отбираем часть тепла и передаем теплоноситель на следующую ступень. Таким образом мы понижаем температуру от показателей теплой комнаты до температуры внутри холодильника», рассказывает Венкатакришнан.

Им понадобилось пять лет для получения снижения температуры на 2 градуса по Фаренгейту. Не так много, но достаточно для демонстрации того, что идея работает. «Установка с которой мы начинали была огромна и могла очень мало, но текущий прототип имеет размер тележки из супермаркета», рассказывает Майкл Бенедикт (Michael Benedict), инженер-конструктор GE Appliances. «Цель состоит в том, чтобы уменьшить эту вещь до размера, который можно встроить в холодильник стандартного размера».

Эта цель стала гораздо ближе, когда материаловеды команды разработали новый тип никель-марганцевых сплавов для магнитов, которые могли функционировать при комнатной температуре. Инженеры-конструкторы расположили серии магнитов в 50 этапов охлаждения. Сегодня они способны снижать температуру на 80 градусов. «Мы фокусируемся на магнитном холодильнике как на потенциальной замене для всех холодильных технологий, используемых в настоящее время», говорит Бенедикт.

Команда GE организовала демонстрацию для экспертов из Министерства энергетики, на котором присутствовали сотрудники из Белого дома и организаций по охране окружающей среды. «Никто в мире еще не делал такой тип многоступенчатого охлаждения», делится Венкатакришнан. «Мы считаем, что мы первые люди, которые уменьшили его настолько, чтобы его можно было транспортировать и показывать. Мы также стали первыми, кто смог достичь поэтапного охлаждения».

В настоящий момент команда работает над достижением отметки в 100 градусов снижения температуры при малой мощности. «Мы потратили последние 100 лет, чтобы сделать современные технологии охлаждения более эффективными», говорит Венкатакришнан. «Сейчас мы работает над технологией для будущего столетия».


Источник: http://facepla.net/