中国科学家发现"溶解压卡效应"突破制冷材料瓶颈 绿色高效制冷技术迎来新突破

在全球应对气候变化的背景下,传统制冷技术正面临严峻挑战。

目前广泛使用的气体压缩制冷技术虽支撑着现代社会运转,但其高能耗、高排放的弊端日益凸显。

据统计,该技术在中国消耗近20%电力并产生7.8%碳排放,与其2%的GDP贡献形成鲜明反差。

针对这一矛盾,中国科学院金属研究所李昺研究员团队历时多年攻关,最终在硫氰酸铵溶液实验中取得重大发现。

研究显示,该溶液在压力变化下呈现独特热效应:加压时盐析出放热,卸压后迅速溶解吸热,20秒内可实现近30°C的温降。

这一被命名为"溶解压卡效应"的现象,创新性地将制冷工质与换热介质功能合二为一。

该突破的核心价值在于同时解决了三大技术瓶颈:首先,利用溶液流动性突破固态材料导热限制;其次,通过溶解/析出过程实现超大制冷量;更重要的是整个过程完全避免传统制冷剂的温室气体排放。

研究团队据此设计的四步循环系统,实测单次循环吸热量达67焦耳/克,理论效率突破77%,远超现有技术水准。

从应用前景看,这项技术革新将产生深远影响。

在宏观层面,其推广可大幅降低制冷行业碳排放,助力"双碳"目标实现;在产业层面,特别适合数据中心等大功率场景的热管理需求;在科研层面,为发展新型环保制冷技术开辟了全新路径。

据估算,若该技术实现产业化,每年可为我国节约电力相当于三峡电站全年发电量的15%。

制冷不是单一设备的升级,而是关乎能源结构、产业效率与生态治理的系统命题。

以原创科学发现打开技术边界,以工程化路径验证与放大效应,才能把“实验室的温差”转化为“产业端的能效”。

面向绿色转型的长期目标,越是关键底层原理的突破,越需要以更严格的验证、更稳健的系统集成和更开放的场景协同,推动新技术从“可行”走向“可用、可及、可持续”。