Technologie je teprve v počátcích. Kredit: Li et al. (2023), Science.

Konvenční klimatizace funguje tak, že stlačuje páru a poté ji zase nechá rozpínat, stále dokola. Tenhle přístup ale není příliš efektivní ani moc vstřícný vůči životnímu prostředí. Spotřebuje spoustu energie a vytvoří tím pádem spoustu emisí uhlíku. Vědci se proto již dlouho snaží hledat nové technologie, které by mohly dnešní klimatizace nahradit.

Junning Li. Kredit J. Li.

Jeden z možných přístupů představují pevnolátková elektronická tepelná čerpadla. Tato zařízení jsou obvykle založena na vystavení feroelektrického materiálu elektrickému poli, což vede k elektrokalorickému jevu, spočívajícímu ve změně teploty dotyčného materiálu. Výsledné zařízení by mělo být schopné ohřívat či ochlazovat okolní vzduch. Navzdory nemalému úsilí vědců a inženýrů ale doposud nevzniklo komerčně životaschopné elektrokalorické tepelné čerpadlo.

Logo. Kredit: LIST.

Tým odborníků Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) a společnosti Murata Manufacturing Company zvolil poněkud jiný postup a vyvinul převratné regenerativní elektrokalorické tepelné čerpadlo, které je založené na kapalinách. Postavili prototyp, který prokázal, že pracuje efektivněji než klasická klimatizace.

Junning Li z LIST a jeho kolegové použili při vývoji nové technologie plátky tantalátu skandia a olova, které umístili do silikonového oleje, vybraného kvůli vlastnostem souvisejícím s přenosem tepla. Po zapnutí elektrického pole se plátky tantalátu zahřejí, což vede k pohybu silikonového oleje v jednom směru. Po vychladnutí plátků je olej tlačen v opačném směru. Pokud se tento olej pohybuje systémem, může sloužit jako klimatizace.

Badatelé zjistili, že jejich prototyp dosahuje velmi slušných 64 procent z Carnotovy účinnosti, která představuje teoretický limit daného tepelného stroje. Ovšem v laboratoři. Li a spol. by jistě rádi dospěli k praktickým aplikacím své technologie. Přiznávají ale, že na svém objevu budou ještě muset zapracovat, aby dosahoval podobně pěkných výsledků i v reálném prostředí.

Literatura

TechXplore 17. 11. 2023.

Science 382: 801–805.