Phòng thí nghiệm Anh tạo ra chất làm lạnh mới trong điều hòa

Chất làm lạnh có dạng sáp, mềm, với nhiệt độ có thể thay đổi hơn 50 độ C dưới áp suất. Khác với các loại khí đang dùng trong điều hòa hiện nay, chất này không bị rò rỉ, AFP hôm 12/5 đưa tin.

"Nó không góp phần vào sự ấm lên toàn cầu, mà còn có tiềm năng tiết kiệm năng lượng hơn", Xavier Moya, giáo sư vật lý vật liệu tại Đại học Cambridge, giải thích.

Moya đã nghiên cứu đặc tính của các tinh thể nhựa trong phòng thí nghiệm suốt 15 năm. Trên mặt bàn làm việc, ông có một cỗ máy lớn màu đỏ xám với xi-lanh phía trên để kiểm tra xem nhiệt độ của một chất thay đổi thế nào dưới áp suất.

Mục tiêu là xác định những chất làm lạnh tốt nhất trong nhóm vật liệu này, vốn được ngành công nghiệp hóa chất sử dụng và khá dễ thu thập. Moya chưa tiết lộ thành phần chính xác của các tinh thể được chọn, nhưng chúng cấu tạo từ các phân tử tự quay quanh trục. Khi bị nén, chuyển động đó dừng lại và năng lượng phân tán dưới dạng nhiệt. Khi được giải phóng, chất này làm mát môi trường xung quanh nhờ "hiệu ứng barocaloric".

Cliff Elwell, giáo sư vật lý xây dựng tại Đại học College London, tin rằng chất rắn barocaloric có tiềm năng hiệu quả như khí trong điều hòa, thậm chí vượt trội hơn. Ông cũng cho biết, mọi công nghệ mới phải đáp ứng những yêu cầu cơ bản như đủ nhỏ gọn và yên tĩnh để sử dụng trong nhà và ôtô.

Startup Barocal được thành lập vào năm 2019 để biến những phát hiện của nhóm nghiên cứu thành sản phẩm. Nguyên mẫu điều hòa đầu tiên có kích thước tương đương chiếc vali lớn và kêu khá to khi mạch thủy lực tăng hoặc giảm áp suất bên trong 4 xi-lanh chứa đầy tinh thể. Dù vậy, thiết bị vẫn hoạt động. Khi nhóm nghiên cứu lắp một tủ lạnh nhỏ vào hệ thống, các lon nước ngọt bên trong được làm lạnh tốt.

Mohsen Elabbadi, kỹ sư vật liệu tại Barocal, thừa nhận nguyên mẫu chưa thực sự tối ưu về khối lượng, thể tích, âm thanh. Tuy nhiên, ông tin rằng sản phẩm hoàn thiện cuối cùng có thể so sánh với điều hòa chạy bằng khí.

Có nhiều nhóm trên thế giới đang nghiên cứu vật liệu barocaloric, nhưng nhóm của Đại học Cambridge đi tiên phong, theo tổ chức Breakthrough Energy tại Mỹ. Tổ chức này ước tính, điều hòa sử dụng chất làm mát mới có thể giảm khí thải đến 75% so với điều hòa truyền thống.

Hiện có khoảng 2 tỷ điều hòa được sử dụng trên toàn thế giới, và con số này đang tăng khi hành tinh nóng lên. Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), lượng khí thải từ điều hòa cũng tăng lên mỗi năm do rò rỉ và tiêu thụ năng lượng.

Giám đốc thương mại của Barocal, Florian Schabus, hy vọng tung ra thị trường sản phẩm đầu tiên trong vòng ba năm. Ban đầu, chúng sẽ làm mát cho các trung tâm mua sắm lớn, nhà kho, trường học, thậm chí trung tâm dữ liệu. Barocal nhận định, triển vọng về hóa đơn rẻ hơn sẽ thuyết phục các doanh nghiệp trả chi phí ban đầu cao hơn.