溶解时产生极强的制冷效应

作者: aeks | 发布时间: 2026-01-22 06:09 | 更新时间: 2026-01-22 06:09

学科分类: 动力工程及工程热物理 化学工程与技术 环境科学与工程

制冷是现代社会不可或缺的技术,但目前主流的蒸汽压缩制冷系统依赖对环境有害、具有高全球变暖潜能值的氟碳制冷剂。固态热卡制冷作为一种低碳替代方案,虽有潜力,但实际应用中面临制冷量有限以及需要二次流体进行低效间接传热的问题。

本研究提出了一种创新方法:通过压力调控硫氰酸铵(NH₄SCN)水溶液的溶解与沉淀过程,实现了极端压热效应。这种机制不仅能提供异常大的制冷量,还显著提升了制冷效率。在室温条件下,该溶液的原位温度降低可达26.8开尔文,这一数值超过了所有已知的热卡材料。研究人员设计了类卡诺循环,利用这种效应实现了每周期67焦耳/克的制冷量,二次定律效率高达77%。这一出色性能得益于溶液产生的极大温降,以及水溶液自循环带来的直接传热方式,避免了传统间接传热的低效问题。

与传统的相变制冷机制不同,这种基于溶解的方法融合了当前主流制冷技术的优点,为开发可持续的制冷解决方案开辟了新路径,具有广阔的应用前景。

DOI: 10.1038/s41586-025-10013-1

标签: 制冷 压热效应 可持续冷却 水溶液 硫氰酸铵