“溶解压卡效应”让制冷变得又低碳又高效又紧凑

大家好,咱国内制冷技术方面最近出了个大新闻,这回的新发现可把人给看呆了,不仅突破了技术瓶颈,还把环境负担给降下来了。记者昨天去中国科学院金属研究所打听了下,该所的李昺研究员带着团队搞出了个新鲜事——弄清楚了啥叫“溶解压卡效应”,估计能给高耗能的大型数据中心解决散热的难题。这研究成果已经在1月22日那天发布到了国际学术期刊《自然》上。 现在算力是数字经济的核心,发展快得很,但耗电量和散热要求也水涨船高。数据中心里光用来给设备降温的电费就占了总开销的近40%。传统的压缩机那种老办法不仅费电又污染大,面对大功率的散热需求时更是力不从心。 研究人员在实验室折腾了一阵子,发现硫氰酸铵(NH₄SCN)这种溶液可真奇怪。只要一给它加压,盐就会析出并放热;把压力卸掉之后,盐又迅速溶解并且拼命吸收热量。就在室温状态下,这玩意儿的温度能在短短20秒内就降下来30℃左右,要是在特别热的环境里效果还要好得多,这点比之前已知的那些固态材料要强太多了。 咱们平时理解的“压卡效应”就像拿根手指使劲按一块干海绵一样——使劲按的时候海绵被压紧发热;松手之后海绵又回弹变冷。虽然原理很有趣,但这种固态材料散热太慢而且制冷量有限。这次的“溶解压卡效应”就好比拿根手指按一块吸满盐水的湿海绵——手指一按盐水被挤出放热;松手后海绵重新吸回盐水并把热量全都吸走。 它不仅制冷能力比固态材料强了不知道多少倍,而且因为是液体流动传热的缘故,“把冷量造出来却送不走”的老毛病也被彻底根治了。这就相当于把制冷工质和换热介质给合二为一了,让制冷变得又低碳又高效又紧凑。 基于这个新发现的“溶解压卡效应”,团队设计了个四步走的循环系统:第一步加压升温→第二步往周围环境散热→第三步卸压降温→第四步把冷量输送出去。这么跑一圈下来,每克溶液就能吸收67焦耳的热量,理论上的效率高达77%,这可是极具工程应用潜力的好东西啊! 这个新成果给下一代数据中心的冷却技术指了条明路,有望推动算力基础设施往低碳方向发展呢!(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)