Холодильник Эйнштейна и возрождение старых изобретений | Наука 21 век

Наука 21 век » Холодильник Эйнштейна и возрождение старых изобретений





Холодильник Эйнштейна и возрождение старых изобретений

Октябрь 18th, 2008

Холодильник Эйнштейна и возрождение старых изобретенийОдно из ранних изобретений Альберта Эйнштейна было воссоздано учеными Оксфордского Университета, которые пытаются разработать экологически безопасный холодильник, которые будет работать без электричества. Современные холодильники, как общеизвестно,  пагубно влияют на окружающую среду. Они работают, сжимая и расширяя антропогенные парниковые газы, которые называются фреоны – намного более вредные, чем углекислота, - и которые вырабатывают в больших количествах. Продажи холодильников растут по мере того, как увеличивается спрос на них в развивающихся странах.

Малкольм МакКаллок, инженер-электрик из Оксфорда, работающий над экологически безопасными технологиями, возглавляет трехлетний проект по разработке более надежных приборов, которые можно было бы использовать в местах, где нет электричества.

Холодильник Эйнштейна и возрождение старых изобретенийЕго команда закончила прототип холодильника, запатентованного в 1930 году Эйнштейном и его коллегой, венгерским физиком Лео Силардом. В нем не было подвижных частей и для охлаждения использовались только газы под давлением. Этот дизайн частично был использован в первых домашних холодильниках, но эта технология была забыта, когда в 50-е гг. стали популярны более эффективные компрессоры. Это означало переход на фреоны.

Идея Эйнштейна и Силарда позволяет обойтись без фреонов. Они используют аммиак, бутан, воду и тот факт, что жидкости кипят при более низкой температуре, когда атмосферное давление вокруг них ниже. «Если вы заберетесь на Эверест, там вода будет кипеть при более низкой температуре, чем когда вы находитесь на уровне моря, потому что там наверху давление ниже», - говорит МакКаллок.

С одной стороны находится испаритель, баллон с бутаном. «Если вы добавляете новые пары над бутаном, температура кипения бутана уменьшается и по мере его испарения он забирает энергию из окружающей среды», - объясняет МакКаллок. – «Так происходит охлаждение».

Холодильники с газами под давлением, основанные на разработках Эйнштейна, были вытеснены фреоновыми холодильниками отчасти из-за малой эффективности дизайна Эйнштейна и Силарда. Но МакКаллок считает, что, подправив дизайн и заменив тип используемых газов, возможно будет увеличить эффективность в четыре раза. Он также хочет развить эту идею еще дальше. Единственное, на что требуется энергия в таком холодильнике – это чтобы нагреть насос, и МакКаллок работал над тем, чтобы питать его солнечной энергией.

«Отсутствие движущихся частей – большое преимущество, так как в таком случае холодильник прослужит дольше без ремонта. Это было бы очень полезно для сельской местности», - говорит он.

Технология МакКаллока – не единственная попытка улучшить экологическую безопасность холодильников. Инженеры, работающие в недавно созданной компании в Кембридже Camfridge, используют для охлаждения магнитные поля. «Наши холодильники работают, с точки зрения концепции, похожим образом [что и холодильники, использующие газы под давление], но вместо использования газа, мы используем магнитное поле и специальный металлический сплав», - заявил генеральный менеджер Нил Уилсон.

«Когда магнитное поле находится рядом с металлическим сплавом, это как если бы сжимался газ, а когда магнитное поле уходит, это как если бы газ расширялся, - добавляет он. – Этот эффект можно наблюдать с эластичной резинкой – когда вы ее растягиваете, она нагревается, а когда отпускаете, охлаждается».

Дуг Парр, руководитель исследовательских работ в британском Гринписе, говорит, что создание экологически безопасных холодильников чрезвычайно важно. «Посмотрите на развивающиеся страны, если они будут стремиться к тому стилю жизни, какой ведем мы, им потребуется больше охлаждения – будь то кондиционеры, охлаждение продуктов или заморозка. Введение технологий, которые будут использовать минимум парниковых газов и энергии, является ключевым моментом».

Холодильник МакКаллока находится все еще на ранних стадиях разработки. «Это всего лишь грубый прототип, о коммерциализации речи пока вообще не идет, - говорит он. – Дайте нам месяц, и мы заставим его работать».