従来のエアコンやヒートポンプは冷媒ガスを使用して家や建物を冷やしたり温めたりするため、環境に潜在的な危険をもたらします。ヨーロッパの科学者チームは、セラミックから作られた新しい実験材料を使用してこの問題を解決しようとしています。

サイエンス誌に掲載された最近の研究では、新しいタイプの「電気冷却」材料、つまり危険なガスや汚染の可能性のあるガスを使用せずに冷却 (または加熱) タスクを実行するように設計された空調技術について説明しています。ベルヴォーのルクセンブルク工科大学の科学者は、いくつかの既存技術を組み合わせることにより、強力な電気冷却効果を備えた新しいセラミックベースのプロトタイプを開発しました。

電場にさらされると、材料内の電気的に不均衡な原子が櫛のように一方向に整列するため、電熱システムが加熱します。エントロピー値が減少し、整然と並んだ原子が加速振動し始め、温度が上昇します。

新しいプロトタイプは、セラミックのような材料のプレートの間を流れる流体を使用して、過剰な熱を運び去ります。電界がオフになると、効果は逆転し、材料は周囲温度よりも低くなり、流体から熱が奪われます。その後、サイクルが再び始まります。

ケンブリッジ大学の材料科学者ニール・マーサー氏は、電気冷却式プロトタイプは「超高性能」を示したと述べた。この新素材を冷蔵庫やエアコンに使用すると、内部環境を涼しく保ちながら熱を建物の外部に放散できます。一方、ヒートポンプは、外部環境から熱を取り出して屋内に取り込むことによって外部環境を冷却します。

既存の空調システムは非常に効率的ですが、ハイドロフルオロカーボンやアンモニアなどの冷媒の使用が必要であり、これらは直接的または間接的に温室効果に寄与します。電気分解のプロトタイプでは有害なガスを使用する必要がなく、コンプレッサーも必要ないため、小型化と簡素化が可能です。

この技術のプロトタイプはいくつかの注目すべき機能を示していますが、まだ商品化の準備ができていません。ルクセンブルクの科学者は、技術をさらに改良し、新しい材料の効率を高める必要があります。電気ヒートポンプを既存の空調システムで使用されているものと競合できるようにすることが、同社の現在の優先事項です。