Çin Bilimler Akademisi Metal Araştırma Enstitüsü'nden araştırmacılar, mevcut soğutma yöntemlerine çevre dostu bir alternatif sunabilecek, çözünme barokalorik soğutma prensiplerine dayalı devrim niteliğinde yeni bir teknik geliştirdi. Bu yöntem, 67 J/g'lık soğutma kapasitesi ve yaklaşık %77'lik verimlilikle öne çıkıyor. Geliştirilen teknik, bir numunenin sıcaklığını sadece 20 saniyede 27 K düşürebiliyor; bu, standart barokalorik malzemelerle mümkün olandan çok daha yüksek bir performans sergiliyor. Geleneksel buzdolapları, yüksek elektrik tüketimi ve çevresel zarara yol açan toksik soğutucu akışkanlar gibi dezavantajlara sahip buhar sıkıştırmalı soğutma sistemlerini kullanır. Bu eski teknoloji, verimlilik sınırlarına ulaşmış durumdadır.
Son yıllarda araştırmacılar, bir malzemenin entropisini kontrol eden kalorik soğutmayı alternatif olarak inceliyor. Basınç uygulayan barokalorik soğutma, bu yaklaşımlar arasında en umut vadedenlerden biridir. Ancak, bilinen çoğu barokalorik malzeme katı olduğu için ısı transfer verimliliği düşüktür. Yeni teknik, endotermik çözünme adı verilen temel bir termodinamik süreç sayesinde bu sınırlamayı aşmaktadır. Bu prensip, bir tuz bir çözücüde çözündüğünde, çözücüdeki bazı bağların kırılmasıyla enerji harcanması ve çözücünün soğuması esasına dayanır. Bu sıvı tabanlı sistem, katı malzemelerin yavaş ısı transferi sorununu ortadan kaldırıyor.
Bing Li liderliğindeki ekip, amonyum tiyosiyanat (NH4SCN) tuzunu suda çözerek bu süreci basınçla tersine çevirmenin bir yolunu buldu. Çözeltiye basınç uygulandığında tuz çökelir (ekzotermik), basınç serbest bırakıldığında ise tuz anında yeniden çözünerek büyük miktarda ısı emer (endotermik). Bu süreç, çözeltinin sıcaklığını oda sıcaklığında yaklaşık 27 K, daha yüksek sıcaklıklarda ise 54 K'ye kadar düşürebiliyor. NH4SCN'nin kaotropik bir ajan olması, bu verimli soğutma etkisinin anahtarıdır. Bu yenilikçi yaklaşım, gelecekteki çevre dostu ve enerji verimli soğutma teknolojileri için önemli bir adım teşkil ediyor.
Bu yeni barokalorik soğutma tekniği, geleneksel buzdolaplarının çevresel ve enerji verimliliği sorunlarına sürdürülebilir bir çözüm sunarak soğutma endüstrisinde devrim yaratma potansiyeli taşıyor.