Elastokalorici imaju potencijal da zamene postojeće sisteme klimatizacije i grejanja, donoseći značajne energetske uštede kada se uparuju sa tehnologijama poput fotonaponskih sistema. Tim sa Univerziteta u Sarlandu, Nemačka, dobio je sredstva od Evropskog inovacionog saveta (EIC) kroz Pathfinder program za razvoj elastokalorične tehnologije grejanja i hlađenja kao alternative toplotnim pumpama i sistemima klimatizacije.
Paul Motzki (Foto: Universität des Saarlandes, Sophie Lessure)
"EIC Pathfinder Challenge" je istraživački projekat koji je dobio 4 miliona evra da u naredne tri godine razvije prototip decentralizovanog sistema klimatizacije prostorija na bazi elastokalorične tehnologije. Svetski ekonomski forum (WEF) ocenjuje ovu tehnologiju kao jednu od "TOP 10 tehnologija 2024." Američko Ministarstvo energetike i Evropska komisija proglasili su je za najperspektivniju alternativu konvencionalnim metodama grejanja i hlađenja.
Grejanje i hlađenje se temelji na prenosu toplote u prostoriju ili iz nje putem opterećenja ili rasterećenja takozvanih materijala sa memorijom oblika, kao što su žice. Ovakvi materijali upijaju toplotu kada su pod opterećenjem, recimo kada su rastegnuti, i oslobađaju je kada se rastereti.
Oglas
Istraživači, koje predvode stručnjaci za elastokalorike, koriste superelastičnu leguru nikla i titanijuma. Zahvaljujući ovoj leguri, materijali se vraćaju u svoj izvorni oblik nakon deformacije jer imaju dve kristalne rešetke, a time i dva fazna stanja. Voda, na primer, može biti u čvrstom, tečnom i gasovitom stanju, a kod nikl-titanijuma oba fazna stanja su čvrsta.
Vođa istraživačkog tima je pionir elastokalorije Paul Motzki, profesor na Univerzitetu u Sarlandu i Centru za mehatroniku i automatizaciju (ZeMA), koji vodi konzorcijum u okviru SMACool projekta, koji sada finansira Evropski inovacioni savet (EIC). Konzorcijum uključuje i univerzitete u Ljubljani i Napulju, kao i irsku kompaniju Exergyn.
Namera istraživača je da zajednički razviju prototip klima-uređaja za stambene objekte. Svež vazduh bi ulazio kroz uske ventilacione otvore na spoljnim zidovima i grejao ili hladio pojedinačne prostorije dok se ne postigne željena temperatura.
Motzki je izjavio da tehnologija omogućava decentralizovano i individualno grejanje i hlađenje svake sobe, umesto centralizovanog sistema.
U budućnosti bi u novim zgradama kompaktna jedinica za klimatizaciju mogla da se instalira direktno u ventilacione sisteme.
Elastokalorični sistemi mogu postići temperaturne razlike od oko 20°C prilikom hlađenja i grejanja. Ova tehnologija može postati alternativa konvencionalnim tehnologijama klimatizacije jer ne koristi rashladne tečnosti i troši znatno manje energije.
Motzki ističe da su elastokalorični materijali više od deset puta efikasniji od savremenih sistema klimatizacije, pa bi se potrošnja električne energije značajno smanjila.
Već 15 godina istraživači u Sarbrikenu, u Nemačkoj, razvijaju ovu tehnologiju koristeći tanke listove nikla i titanijuma kako bi dobili što bolje efekte hlađenja ili grejanja u cirkularnim sistemima.
