Kaikista kodinkoneista, joita meillä on kotona, kaikkein korvaamattomin on luultavasti jääkaappi. On myös muita vaihtoehtoja television katseluun, ja jos pesukonetta ei ole, voi käyttää pesulaa. Kuitenkin kaikki tarvitsevat ruokaa, ja tämän laitteen avulla elintarvikkeiden säilyttäminen on yksinkertaisesti korvaamatonta.
Huolimatta tämän laitteen tärkeydestä meille, emme yleensä pohdiskele, miten jääkaappi toimii, vaikka se on epäilemättä mielenkiintoinen menetelmä, jota on käytetty laitteen olemassaolon alusta asti.
Tyypilliset jäähdytysjärjestelmät poistavat lämmön huoneesta nesteen avulla, joka imee lämpöä haihtumalla ja muuttumalla kaasuksi , joka sitten kuljetetaan suljetussa putkessa ja tiivistyy takaisin nesteeksi. Tästä tehokkaasta menetelmästä huolimatta jotkut käytetyt materiaalit ovat erityisen haitallisia ympäristölle.
Tieteellinen kehitys on kuitenkin auttanut meitä löytämään useamman kuin yhden tavan käyttää ainetta lämpöenergian absorboimiseen ja vapauttamiseen.
Vuonna 2023 tutkijat Lawrence Berkeley National Laboratorysta ja Kalifornian yliopistosta Berkeleyssä esittelivät uuden menetelmän, jota kutsutaan ionokaloriseksi jäähdytykseksi ja joka hyödyntää energian varastointia ja vapautumista materiaalin faasinmuutoksessa, esimerkiksi kun kiinteä jää muuttuu nestemäiseksi vedeksi.
Ajatuksena on, että jään sulattamiseksi ilman sen lämpötilan muutosta on lisättävä varautuneita hiukkasia eli ioneja . Selkeä esimerkki tästä on teiden suolaaminen jään muodostumisen estämiseksi. Tutkijoiden esittelemässä tapauksessa ionikalorinen sykli käyttää myös suolaa nesteen faasin muuttamiseen ja ympäristön jäähdyttämiseen.
”Kukaan ei ole kyennyt kehittämään vaihtoehtoista ratkaisua, joka jäähdyttäisi, toimisi tehokkaasti, olisi turvallinen ja ei vahingoittaisi ympäristöä. Uskomme, että ionikalorinen sykli pystyy saavuttamaan kaikki nämä tavoitteet, kun se toteutetaan oikein”, tutkijat sanovat.
Tällä projektilla on valtava potentiaali, ja se on jo saavuttanut 25 asteen lämpötilan muutoksen , vaikka edessä on vielä pitkä matka ja tutkijoiden on vietävä teknologia laboratorion ulkopuolelle ja muutettava se käytännön järjestelmiksi, joita voidaan käyttää kaupallisiin tarkoituksiin ja skaalata. Lisäksi samaa menetelmää voidaan käyttää sekä lämmitykseen että jäähdytykseen.
