Czy pompy ciepła mają godnego następcę? Naukowcy z Niemiec pod kierunkiem prof. Paula Motzki'ego pracują nad technologią, która nie wymaga ani sprężarek, ani czynników chłodniczych. Wystarczy… zginanie metalu. Elastokaloryki mogą wkrótce zmienić sposób, w jaki ogrzewamy i chłodzimy nasze domy.
Od kilku lat pompy ciepła uważane są za najbardziej przyszłościową technologię grzewczą. Jednak naukowcy z Uniwersytetu Saary w Niemczech pracują nad rozwiązaniem, które może je całkowicie zastąpić. Mowa o materiałach elastokalorycznych, które wykorzystują zjawisko zmiany temperatury pod wpływem naprężenia mechanicznego. Innymi słowy – wystarczy rozciągnąć i zwolnić materiał, aby uzyskać efekt grzania lub chłodzenia.
Ta technologia znalazła się w zestawieniu dziesięciu najbardziej obiecujących innowacji Światowego Forum Ekonomicznego. Nie bez powodu – jej potencjał jest ogromny.
Jak działa efekt elastokaloryczny?
Zjawisko bazuje na superelastycznych stopach niklu i tytanu. Materiał taki ma zdolność przechodzenia pomiędzy dwiema fazami. Podczas rozciągania wytwarza ciepło, a przy powrocie do pierwotnego kształtu – pochłania je. Dzięki temu może jednocześnie pełnić rolę pompy ciepła i klimatyzatora.
Co ważne, proces odbywa się bez udziału czynników chłodniczych, które w tradycyjnych klimatyzatorach czy pompach ciepła odpowiadają za transport energii, ale jednocześnie obciążają środowisko. Tutaj do pracy wystarcza sama elastyczność metalu.
Zalety nowej technologii
Badania pokazują, że sprawność elastokaloryków jest nawet dziesięciokrotnie wyższa niż w klasycznych systemach chłodzenia i ogrzewania. W praktyce oznacza to:
- mniejsze zużycie energii elektrycznej,
- brak emisji szkodliwych czynników chłodniczych,
- możliwość precyzyjnej regulacji temperatury w poszczególnych pomieszczeniach,
- prostszą konstrukcję urządzeń, a więc potencjalnie niższe koszty eksploatacji.
Naukowcy podkreślają także, że technologia może być w pełni inteligentna – dostosowywać pracę do temperatury w każdym pomieszczeniu osobno, a nie tylko całego budynku.
Wyzwania, które trzeba jeszcze pokonać
Choć perspektywy są obiecujące, elastokaloryki nie trafią od razu do sklepów. Największym wyzwaniem jest zaprojektowanie urządzenia, które pozwoli na efektywny przepływ powietrza i stabilną pracę w skali domu jednorodzinnego. Materiał sam w sobie działa, ale wymaga integracji z systemami wentylacyjnymi i sterującymi.
Drugim problemem jest trwałość – stop metali poddawany wielokrotnym naprężeniom musi zachować swoje właściwości przez wiele lat użytkowania. To wymaga dalszych badań i testów.
Dlaczego to może być przełom?
W dobie kryzysu klimatycznego i rosnących cen energii potrzebujemy technologii, które będą jednocześnie wydajne, tanie i przyjazne środowisku. Elastokaloryki spełniają wszystkie te warunki. Jeśli uda się je wdrożyć do masowej produkcji, mogą stać się standardem nie tylko w domach jednorodzinnych, ale i w dużych budynkach użyteczności publicznej.
Warto zauważyć, że to technologia, która wpisuje się w unijną strategię neutralności klimatycznej. Brak czynników chłodniczych oznacza brak dodatkowych emisji, a niższe zużycie energii – realne oszczędności w rachunkach.
Czy elastokaloryki wyprą pompy ciepła?
Na razie pompy ciepła pozostają najpopularniejszym rozwiązaniem. Jednak jeśli prace nad elastokalorykami zakończą się sukcesem, mogą one stać się konkurencją trudną do pobicia. Wydajniejsze, bardziej ekologiczne i prostsze w obsłudze – to argumenty, które przemawiają do wyobraźni.
Nie wiadomo jeszcze, kiedy pierwsze urządzenia trafią do sprzedaży, ale eksperci przewidują, że może to nastąpić w ciągu kilku lat. Do tego czasu pozostaje nam śledzić postępy badań i zastanawiać się, jak nowa technologia zmieni nasze domy.
Czytaj też:
Słynna willa Romualda Gutta na sprzedaż. Może pobić rekord cenowy w PolsceCzytaj też:
Zgarnij nawet 170 tysięcy. Dofinansowanie do domu 2025 – sprawdź, jak je zdobyć