Холод без фреону: Barocal наблизилася до створення холодильників нового покоління
Компанія з Кембриджа розробляє твердотільну систему охолодження без шкідливих газів і компресорів. Технологія вже привернула десятки мільйонів доларів інвестицій.
Стартап Barocal, заснований фізиком-матеріалознавцем, уже сім років працює над тим, щоб змінити підхід до охолодження продуктів і приміщень. І зараз компанія зробила важливий крок до реалізації цієї мети.
Коротко про технологію: замість традиційних холодоагентів, які можуть витікати, руйнувати озоновий шар і шкодити довкіллю, Barocal розробляє спеціальні тверді матеріали. Під тиском вони здатні ефективно поглинати та віддавати тепло, забезпечуючи безпечніше й екологічніше охолодження. У майбутньому такі матеріали можуть використовуватися в холодильниках і системах кондиціонування повітря.
Як повідомляє TechCrunch, компанія, заснована професором Кембриджського університету Ксав’єром Мойєю, нещодавно залучила 10 мільйонів доларів інвестицій для комерціалізації своєї технології. Раніше Barocal також отримала 4,5 мільйона доларів фінансування від Європейської ради з інновацій і виграла 1 мільйон доларів у конкурсі енергетичних рішень TERA-Award. Нове фінансування, ймовірно, допоможе компанії значно прискорити розвиток і вихід технології на ринок.
Засновник Barocal Ксав’є Моя з кристалами твердотільного холодоагенту, який розробляє його компанія
Щоб зрозуміти технологію Barocal, спершу варто розібратися, як працює звичайний холодильник. У сучасних холодильних системах рідкий холодоагент — зазвичай це газ із парниковим ефектом — циркулює через змійовики всередині камери. Під час випаровування він переходить у газоподібний стан і поглинає тепло від продуктів та повітря, охолоджуючи внутрішній простір холодильника.
Після цього газ надходить у компресор, де стискається й нагрівається. Далі гарячий стиснений газ проходить через змійовики на задній частині холодильника, а вентилятор відводить тепло в навколишнє середовище. Охолоджуючись, газ знову перетворюється на рідину, проходить через розширювальний клапан, де тиск знижується, і повертається до випарника. Потім цикл повторюється.
Barocal пропонує альтернативний підхід — твердотільний холодоагент у вигляді пластикових кристалів. У звичайному стані молекули всередині цих кристалів можуть вільно обертатися, завдяки чому матеріал здатний поглинати тепло. При цьому температура кристалів може стабільно змінюватися приблизно на 50 °C.
Коли до матеріалу застосовується тиск, рух молекул припиняється, і кристали починають виділяти тепло. Для відведення цього тепла повз матеріал можна пропускати воду, яка переноситиме його до радіатора, де воно розсіюватиметься в навколишнє середовище.
Холодоагент Barocal працює на основі барокалоричного ефекту: матеріал вбирає тепло, коли перебуває у стані спокою, і віддає його, коли на нього тиснуть
В основі цієї технології лежить так званий барокалоричний ефект — саме від нього й походить назва компанії Barocal. Такий підхід потенційно дозволяє відмовитися від традиційних холодоагентів на основі парникових газів. Це важливо, адже у разі витоку вони можуть суттєво посилювати глобальне потепління. Крім того, сучасні системи охолодження споживають багато електроенергії, значна частина якої витрачається на роботу компресора.
Водночас Barocal — не єдина компанія, що працює над подібними рішеннями. Як повідомляло AFP минулого року, кілька наукових груп у світі вже розробляють технології охолодження на основі барокалоричного ефекту. Ще у 2022 році також з’являлися повідомлення про схожі дослідження команди Гарвардського університету. Ба більше, у Кембриджському університеті дослідження в цьому напрямку тривали близько 15 років ще до створення Barocal.
Якщо компанії вдасться успішно вивести технологію на ринок, це може суттєво знизити світове енергоспоживання для охолодження та допомогти поступово відмовитися від шкідливих парникових газів у мільярдах холодильників і кондиціонерів, які використовуватимуться у світі в найближчі десятиліття.
Наразі Barocal досліджує можливості використання свого твердого воскоподібного холодоагенту в комерційних системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, а також у холодильному обладнанні. Однак, окрім самого матеріалу, компанії ще потрібно виконати значний обсяг інженерної роботи, щоб створити системи охолодження, які будуть компактними, енергоефективними, економічно вигідними та тихими в роботі.
Минулого року Barocal повідомляла, що вже тестує свою технологію разом із кількома міжнародними компаніями та планує вивести перші продукти на ринок протягом найближчих трьох років. Тож, імовірно, чекати на появу «холодильників майбутнього» залишилося не так уже й довго.