"Ми суттєво підвищили енергетичну ефективність давно відомого принципу. Отже, магнітний холодильник, зроблений за нашою технологією, витрачає удвчі менше енергії, ніж звичайний", – сказав керівник розробок, співробітник факультету енергетичної конверсії Технічного університету Данії (DTU) Крістіан Бал (Christian Bahl), чиї слова наводяться в повідомленні.
У звичайних рефрижераторах процес охолодження відбувається за рахунок використання стисненого газу – холодоагенту (це може бути аміак, фреони або деякі вуглеводні). Циркулюючи в системі, він переходить з рідкого, "холодного", стану в газоподібний – "гарячий". Проходячи по трубках усередині камери холодильника, газ приймає тепло, забране з неї випарником, потім потрапляє в конденсатор, у якому остигає, віддаючи тепло в навколишнє середовище поза холодильником.
Щоб працювала технологія магнітного охолодження, потрібен сильний магніт і речовина, яка намагнічується. Поперемінне, "миготливе" (чотири рази на секунду) включення та виключення магнітного поля дозволяє "підпорядкувати" зміни температури намагнічуваної речовини та значно остудити її.
В основі технології – застосування так званого магнітокалоричного ефекту (МСЕ) – здатності будь-якого магнітного матеріалу перерозподіляти внутрішню енергію та змінювати температуру. Цей ефект був відкритий у 1881 році німецьким науковцем Емілем Варбургом, застосовувати його для охолодження запропонували американські дослвдники в 1933 році, однак тоді вважалося, що потужність магнітних рефрижераторів і робочий інтервал температур занадто малі для промислових застосувань. Водночас магнітні холодильники компактніші за компресійні та, за попередніми оцінками, завдають менше шкоди навколишньому середовищу.
Технологія, створена данськими фахівцями, отримала назву MagCool. Вона виявилася енергетично "успішною" завдяки вдалому вибору намагнічуваному матеріалу – науковці застосували гадоліній, який сильно проявляє магнітні властивості вже за кімнатної температури (для порівняння, деякі метали намагнічуються за температури близько 100 градусів). Гадоліній (Gd) – хімічний елемент з атомним номером 64. Ціни на чистий гадоліній на ринку металів у 2012 році становили до 200 доларів за кілограм.
"Ми плануємо допрацювати технологію, щоб вона отримала промислове застосування ... Швидше за все, уже через три-чотири роки магнітні холодильники можна буде купити", – сказала керівник проекту MagCool Ніні Прідс (Nini Pryds), чиї слова наведено в повідомленні.
Джерело: УНН
Олена
Anna