Холодильник является самым распространенным из бытовых приборов. Несмотря на улучшение эффективности на протяжении многих лет, они остаются одним из крупнейших потребителей электроэнергии в доме, из-за работы на химических хладагентах и компрессорах для передачи тепла от внутренней к внешней стороне холодильника.
Исследователи компании GE разработали новый тип технологии охлаждения с помощью магнитов, что является более экологически чистой технологией, и по прогнозам, будет на 30 процентов эффективнее, что нынешние технологии. Подобная разработка может стать революционной в применении в бытовых холодильниках к концу десятилетия.
Магнитное охлаждение – на самом деле, не новая идея. Еще в 1880 году немецкий физик Эмиль Варбург заметил, что определенные материалы меняют температуру при воздействии изменяющегося магнитного поля. Это явление получило название магнитокалорического эффекта и были попытки создать холодильники на основе этой технологии.
Такие магнитные системы охлаждения были разработаны еще в 1930-х годах. Исследователи Национальной лаборатории Лос-Аламоса в Нью-Мексико (США) успешно реализовали несколько степеней охлаждения в 1980-х годах. Однако технологию не удалось применить в бытовых холодильниках, так как использовались сверхпроводящие магниты, которые сами должны быть охлаждены до очень низких температур, что делало такую технологию экономически или энергосберегающее невыгодной.
Команды компании GE в США и Германии обратили свои коллективные усилия для решения задачи десять лет назад и построили каскад из специальных магнитных материалов. Каждая ступень каскада немного снижала температуру.
Прорыв произошел, когда ученые исследовательской группы материалов разработали новый тип никель-марганцевого сплава для магнитов, которые могут функционировать при комнатной температуре. Упорядочив эти магниты в серии из 50 ступеней охлаждения, команде удалось снизить температуру жидкости на водной основе, протекающей через них на 26,6° С.
«В мире никто не делал такого типа многоступенчатого охлаждения», — сказал руководитель исследовательской группы Венкат Венкатакришнан. «Мы считаем, что мы первые исследователи, которые ее уменьшили настолько, что подобный холодильник можно транспортировать. Мы также были первыми, чтобы добиться охлаждения жидкости ниже нуля градусов».
Команда продемонстрировала систему для экспертов из Министерства энергетики США, сотрудникам Белого дома и EPA и сейчас работает над дальнейшим совершенствованием технологии. Они надеются достичь уменьшения температуры на малой мощности на 38°С.
