Ciclo Stirling Ionocalorico per il frigorifero domestico?
Le rivoluzioni non sono sempre tali, soprattutto se l'approccio e' di tipo scandalistico...
28 dicembre 2022
Apprendiamo dai media "mainstream" di un rivoluzionario frigorifero "che non inquina"...!!
L'incipit e' di quelli che fanno tremare le gmbe: "Un nuovo approccio al raffreddamento efficiente e sostenibile è stato presentato e realizzato grazie ad una nuova tecnica chiamata refrigerazione ‘ionocalorica’", e per dare gran peso si citano i laboratori americani dove la scoperta si e' effettuata.
Peccato che, approfondendo il tema, si scopre che non vi e' nulla di pronto e che si tratta di processi alquanto noti e a bassa potenza.
Due ricercatori del Lawrence Berkely National Laboratory hanno utilizzato un fenomeno naturale comunemente noto per costruire un nuovo tipo di frigorifero senza usare i comuni refrigeranti.
Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Science, Drew Lilley e Ravi Prasher descrivono l'idea con l'esempio dell'utilizzo del sale comune per sciogliere il ghiaccio stradale che li ha portati a progettare e costruire un nuovo tipo di frigorifero. Anche se tecnicamente il sale non scioglie il ghiaccio, il suo colore scuro attira il calore, permettendo cosi' al ghiaccio sottostante di sciogliersi. Questo permette al sale di mescolarsi con l'acqua, che non si ricongela perché il sale ne abbassa drasticamente il punto di congelamento.
È stato su questa parte del processo che i ricercatori si sono concentrati. Hanno notato che un processo simile potrebbe portare al raffreddamento di un materiale semplicemente mescolandolo con sale di ioduro di sodio (NaI) a causa della transizione di fase. Il secondo materiale in questo caso era un solvente di carbonato di etilene (EC). Hanno inoltre notato che il raffreddamento ripetuto di un materiale dovrebbe anche raffreddare l'ambiente in cui è contenuto. E per far sì che ciò accadesse, tutto quello che dovevano fare era rimuovere il sale e poi aggiungerlo di nuovo.
I ricercatori chiamano il loro processo di refrigerazione "ionocalorico" e hanno costruito con questo un frigorifero per dimostrare che era fattibile. Hanno iniziato con una scatola e poi hanno aggiunto un dispositivo di miscelazione per mescolare i loro due ingredienti e un altro dispositivo che ha eseguito l'elettrodialisi per rimuovere il sale. Quindi hanno testato il dispositivo risultante per determinare se avesse mantenuto la temperatura all'interno della scatola a una temperatura costante e, in tal caso, se fosse più o meno efficiente di altri dispositivi di refrigerazione.
I risultati teorici e sperimentali mostrano una maggiore variazione di temperatura adiabatica e variazione di entropia per unità di massa e volume rispetto ad altri effetti calorici in presenza di basse intensità di campo elettrico applicate. I ricercatori hanno dimostrato la fattibilità di un sistema pratico utilizzando un ciclo di refrigerazione Stirling ionocalorico.
Sperimentalmente hanno mostrato un coefficiente di prestazione del 30% rispetto ad un ciclo di Carnot e un innalzamento della temperatura fino a 25°C utilizzando una tensione di ~0,22 volt.
Il grande vantaggio dell'approccio è il non utilizzare idrofluorocarburi o altri refrigeranti (solitamente idrocarburi, nei frigoriferi).
Il problema? Riconoscono che ha uno svantaggio: ci vuole un po' di tempo prima che la soluzione mista si raffreddi!
La Redazione