التبريد المعتمد على الكريستال يمكن أن يجعل الثلاجات أكثر استدامة

يمكن لنوع جديد من الكريستال أن يمكّن الثلاجات ومكيفات الهواء من إبقائنا باردين دون ارتفاع درجة حرارة الكوكب.

تحصل الثلاجات ومكيفات الهواء على قوة التبريد الخاصة بها عن طريق توزيع سائل عبر الجهاز، والذي يمتص الحرارة ويسبب التبريد من خلال دورة التبخر والتكثيف. لكن العديد من هذه السوائل تساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري، مما يسبب المزيد من الاحترار عندما تتسرب. الآن، قامت جيني برينجل – من جامعة ديكين في أستراليا – وزملاؤها بصنع بديل صديق للمناخ لهذه السوائل باستخدام “بلورات بلاستيكية” – بلورات تحتوي على جزيئات يمكنها التحرك بما يكفي لجعلها مرنة.

تحت ضغط كافٍ، يمكن لهذه البلورات البلاستيكية أن تتحول. تنتقل جزيئاتها من كونها موجهة بشكل عشوائي إلى محاذاة نفسها في شبكة أنيقة. وبعد ذلك، عند إزالة الضغط، تصبح مضطربة مرة أخرى. وكجزء من عملية الاضطراب هذه، تمتص البلورات الحرارة، مما يؤدي إلى تبريد محيطها بشكل فعال.

لقد تم دراسة مثل هذا التبريد المعتمد على الضغط من قبل، ولكن معظم المواد القادرة على هذا التحول لا يمكنها القيام بذلك إلا في درجات حرارة معتدلة، مما يحد من قدرتها على التبريد، كما يقول برينجل. في المقابل، تبدأ قدرة بلورات فريقها على امتصاص الحرارة عند درجات حرارة تتراوح من -37 درجة مئوية (-34.6 درجة فهرنهايت) إلى 10 درجات مئوية (50 درجة فهرنهايت)، وهو نطاق مناسب للثلاجات والمجمدات المنزلية.

ومع ذلك، فإن البلورات الجديدة ليست جاهزة لمغادرة المختبر بعد. وذلك لأن الضغوط اللازمة لتشغيلها عالية جدًا، أكبر بمئات المرات من الضغط الجوي، وتعادل عمق آلاف الأمتار تحت الماء، كما يقول برينجل.

يقول ديفيد بولدرين من جامعة جلاسكو بالمملكة المتحدة إن مواد مثل تلك الموجودة في الدراسة الجديدة لديها “القدرة على إزالة الكربون بالكامل تقريبًا من هذا الكم الهائل من الكربون”. [cooling] الصناعة”، لكنه يشاركه القلق بشأن الضغوط العالية المطلوبة.

قد تكون هناك مشكلة عملية أخرى في هذا النهج، كما يقول بينج لي من الأكاديمية الصينية للعلوم. مع كل استخدام متكرر، قد تمتص كل بلورة حرارة أقل، حيث تصبح الشبكة التي تشكلها الجزيئات أكثر إجهادًا. ومع ذلك، فإن لي متفائل ويقول إنه واثق من إمكانية تطبيق هذه التكنولوجيا في “المستقبل القريب”.