Кондиционер будущего: твердое вещество с эффектом, который может снизить счета и выбросы в разы

Сегодня мир стоит на пороге технологического прорыва в области кондиционирования воздуха. Новая воскообразная паста с уникальными свойствами обещает заменить привычные хладагенты, которые часто оказываются причиной загрязнения атмосферы и роста парниковых газов.

Эта белая гранулированная масса, хотя и выглядит неприметно, способна менять температуру более чем на 50 градусов под воздействием давления. Благодаря этому открывается возможность создания абсолютно новых кондиционеров — без утечек и вредных газов.

"В отличие от газов, используемых в современных приборах, эти твердые хладагенты не протекают. Они также потенциально более энергоэффективны", — объяснил профессор физики материалов в Кембриджском университете Ксавье Мойя.

Почему это важно

Сегодня в мире работает около 2 миллиардов кондиционеров, и их число продолжает расти из-за изменения климата. По данным Международного энергетического агентства, помимо большого энергопотребления, использование традиционных систем охлаждения связано с существенными выбросами парниковых газов.

Ксавье Мойя посвятил последние 15 лет изучению так называемых "пластиковых кристаллов" — материалов, способных эффективно менять температуру под давлением. В своей лаборатории он экспериментирует с различными молекулами, которые уже используются в химической промышленности, но пока их точный состав держится в секрете.

"Эти кристаллы состоят из молекул, которые могут вращаться вокруг собственной оси. Когда их сжимают, движение останавливается, и энергия рассеивается в виде тепла. При освобождении давление падает, и температура снижается — это и есть барокалорический эффект", — поясняет ученый.

Как работает прототип

В лаборатории Кембриджа стоит крупный аппарат с цилиндрами, заполненными этим материалом. Под давлением температура внутри меняется, и устройство способно охлаждать предметы, подключенные к системе.

В 2019 году Ксавье Мойя основал стартап Barocal, который развивает эту технологию. Сегодня в небольшой лаборатории — обычном контейнере на парковке — работает команда из девяти человек. Несмотря на скромные условия, их первый прототип кондиционера уже способен эффективно охлаждать напитки в холодильнике.

"Этот прототип пока громоздкий и шумный — гидравлический контур издает достаточно громкий гул, но он работает", — рассказывает инженер-материаловед Barocal Мохсен Элаббади.

Перспективы и планы

Компания активно привлекает инвестиции: уже получено около 4 миллионов евро от Европейского инновационного совета, программы ЕС и организации Breakthrough Energy, основанной Биллом Гейтсом. В ближайшие месяцы команда планирует расшириться до 25-30 сотрудников.

Barocal не только нацелен на совершенствование прототипов — в будущем эти системы обещают быть компактными, тихими и экономичными. По оценкам компании, новые кондиционеры смогут снизить выбросы углерода до 75% по сравнению с традиционными.

"Спрос на кондиционирование воздуха значительно возрастет к 2050 году", — предупредил профессор строительной физики в Университете Лондона Клифф Элвелл.

Он уверен, что барокалорические твердые вещества смогут конкурировать с газовыми хладагентами, но новые устройства должны будут соответствовать базовым требованиям по размеру и уровню шума, чтобы стать популярными среди потребителей.

Кто станет первым покупателем?

Barocal планирует вывести на рынок первые коммерческие устройства в течение трех лет. Первоначально они будут предназначены для охлаждения крупных торговых центров, складов, школ и центров обработки данных.

Компания рассчитывает, что бизнес заинтересуется новыми технологиями, несмотря на изначально более высокую цену, поскольку экономия на счетах за электричество будет очевидна. В дальнейшем Barocal стремится сделать системы доступными и для частных пользователей.