مصرف انرژی یخچال‌ها با نانولوله‌کربنی تا ۳۰ درصد کاهش می‌یابد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، 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 فریزر‌ها 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، فرآیندی که به مصرف انرژی الکتریکی نیاز دارد.

بسیاری از یخچال فریزر‌های خانگی و صنعتی از ماده شیمیایی به نام R ۱۳۴ a به‌عنوان مبرد استفاده می‌کنند که به آن تترافلورواتن (CF ۳ CH ۲ F) 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 R ۶۰۰ a یا ایزوبوتان را مورد بررسی قرار دادند که اثرات منفی کمتری روی اقلیم زمین دارد.

این گروه برای بهبود خنک‌کنندگی R ۶۰۰ a، این ماده را با روغن روان‌کننده معدنی و نانولوله‌های کربنی ترکیب کردند. در ادامه آن‌ها در یک یخچال فریزر خانگی که از گاز R ۱۳۴ a در آن استفاده شده بود، از این ترکیب استفاده و ترکیب R ۶۰۰ a / MWCNT را جایگزین R ۱۳۴ a کردند.

آزمون‌های انجام شده روی این یخچال فریزر نشان داد که سرعت خنک‌کردن در این دستگاه بیشتر از یخچالی است که از گاز R ۱۳۴ a در آن استفاده شده‌است. این فناوری موفق به برآورده‌سازی الزامات استاندارد ISO ۸۱۸۷ 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 R ۱۳۴ a، R ۶۰۰ a قابل اشتعال بوده و خطرناک است.