کاهش ۳۰ درصدی مصرف انرژی یخچال‌ها با نانولوله‌کربنی

یک گروه پژوهشی با استفاده از نوعی گاز جدید و ترکیب آن با نانولوله‌های کربنی نشان دادند که مصرف انرژی یخچال‌ را می‌توان تا ۳۰ درصد کاهش داد.

به گفته محققان دانشگاه یوهانسبورگ در آفریقای جنوبی، افزودن نانولوله‌های کربنی چند دیواره به یخچال‌های معمولی می‌تواند مصرف انرژی را در آن‌ها در حدود ۳۰ درصد کاهش دهد. چنین صرفه‌جویی عظیمی در انرژی می‌تواند به کشورهای با درآمد کم که خاموشی‌های مکرر برق دارند، کمک کند. برای این که یخچال‌ فریزها در چنین شرایطی فعالیت خود را ادامه دهند باید از ژنراتورهای گران‌قیمت استفاده کرد.

یخچال معمولی با پمپ کردن مبرد در اطراف یک سیستم بسته کار می‌کند. مبرد از حالت مایع به گاز تبدیل شده و سپس دوباره متراکم شده و به مایع تبدیل می‌شود، فرایندی که به مصرف انرژی الکتریکی نیاز دارد.

بسیاری از یخچال‌ فریزرهای خانگی و صنعتی از ماده شیمیایی به نام R134a به‌عنوان مبرد استفاده می‌کنند که به آن تترافلورواتن (CF3CH2F) نیز گفته می‌شود. این ماده هر چند که آسیب کمتری نسبت به کلروفلوروکربن‌ها به لایه ازن می‌زنند اما پتانسیل گرمایش جهانی بالایی دارند، به همین دلیل باید مبردهای جایگزین برای آن‌ها ارائه شود.

در این پروژه محققان مبرد جایگزینی به نام R600a یا ایزوبوتان را موردبررسی قرار دادند که اثرات منفی کمتری روی اقلیم زمین دارد.

این گروه برای بهبود خنک‌کنندگی R600a، این ماده را با روغن روان‌کننده معدنی و نانولوله‌های کربنی ترکیب کردند. در ادامه آن‌ها در یک یخچال فریزر خانگی که از گاز R134a در آن استفاده شده بود، از این ترکیب استفاده و ترکیب R600a / MWCNT را جایگزین R134a کردند.

آزمون‌های انجام شده روی این یخچال فریزر نشان داد که سرعت خنک کردن در این دستگاه بیشتر از یخچالی است که از گاز R134a در آن استفاده شده است. این فناوری موفق به برآورده‌سازی الزامات استاندارد ISO 8187 شد و از حدود این الزامات نیز فراتر رفت به طوری که در آن کاهش دما به منفی سه درجه سانتی‌گراد در مدت ۱۸۰ دقیقه با مصرف ۲۹ درصد کمتر انرژی، انجام شد.

این سطح از کاهش مصرف انرژی بسیار جالب توجه است که ماحصل استفاده از یک گاز جدید و نانولوله‌های کربنی است.

محققان می‌گویند که این کار را در خانه امتحان نکنید چرا که برخلاف گاز R134a، R600a قابل اشتعال بوده و خطرناک است.