A pórustopológia és a funkcionalitás manipulálása a fluor-szénhidrogén alapú adszorpciós hűtés elősegítése érdekében - ez a címe annak a tudományos kutatásnak, ami valószínűleg megváltoztatja a világot. Legalábbis ezzel a reménnyel kecsegtet a Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) által az Accounts of Chemical Research folyóiratban megjelentetett tanulmány, mivel az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma alá tartozó richlandi tudományos laboratóriumban a kutatók felvázolták, miként érhetők el a jelenleg használtnál hatékonyabb hűtési lehetőségek a világban. 

A kutatás ugyan nem biztos, hogy érthető az általános tudással rendelkezők számára, de ettől még arról szól, hogy miként lehet az energiahatékonyságra és az iparra is támaszkodni a zöldebb, kevesebb energiát zabáló hűtési infrastruktúrák és berendezések kifejlesztéséhez. A PNNL azt állítja, hogy a kutatási ütemtervük képes megváltoztatni a világot.

„Jelenleg ez alapvető tudomány" – mondta a tanulmányról a Cleantechnikának a tanulmány egyik szerzője, Radha Motkuri. A vegyészmérnök szerint a feladvány tulajdonképpen egyszerű: a hideg (illetve: a hideg előállításának) kémiáját kell újragondolni, és a benne rejlő új potenciálokat kell tudni felhasználni.

Majdnem egy perpetum mobile

Motkuriék megvizsgálták az adszorpciós hűtésben rejlő potenciált – kifejezetten energiamegtakarítási  lehetőségek szempontjától. Az adszorpciós hűtés lényege, hogy egy épületből, ipari csarnokból, valamilyen nagy, zárt közegből származó hulladékhőt használják fel a gőz-hűtőközeg és egy szilárd anyag közötti reakciók működtetéséhez.

Ha ezt jól méretezik (és itt kezdődik a tudományos, innovációs, kísérletezős, hipotézis-tézis munkák sora), akkor a rendszer az első betáplálást követően szinte önjáróvá válik. Nagyon kis mennyiségű energiabevitellel fenntarthatóvá válik az adszorpció – deszorpció – adszorpció – deszorpció oda-vissza alakulása.

A PNNL-nél például azt vizsgálták ezügyben, hogy különböző formájú hőközlő pórusok, illetve az „átalakulás” sebessége hogyan befolyásolja a hűtési kapacitást és a rendszer energiahatékonyságát.

Az, hogy jó irányba haladnak, mi sem jelzi jobban vissza, minthogy a PNNL kutatóit a közelmúltban felkérték, hogy a hűtőipari fejlesztéseket segítendő, rendezzék össze egy nagy csomagba mindazokat az utóbbi években összegyűlő eredményeket, amelyeket a  laborvizsgálatok alapján, de az ipar által is  megvalósíthatónak tartanak.

Jöjjenek a zöld gázok

A hűtési technológia mellett azonban van más is, amire Motkuri és kollégái felhívták munkájukkal a figyelmet. A jelenlegi klímaprognózisok szerint a szaporodó és globálissá váló hőhullámok miatt a hűtéssel összefüggő energiaigények (a jelenlegi rendszeralapokon számoltan) valószínűleg triplázódni fognak 2050-ig. Ezen a terhelésen azonban azzal is lehet csökkenteni, ha nem csak a hűtési rendszerek működésének energiahatékonysága kerül nagyító alá, hanem a felhasznált anyagok, illetve az ezekre vonatkozó szabványok is.

Motkuriéknak a hűtőanyagot illetően konkrét jelöltjei is vannak: hidrofluor-olefineknek (HFO-k) hívják őket, és bizonyítottan környezetbarátabbak a jelenleg használt hűtőközegeknél. 

Az anyagról, mint a jövő nagy reménységéről egyébként a magyar kormány klímavédelmi hatóságának tananyaga is említést tesz; kiemelve, hogy a  légkörben gyorsan elbomló, "nulla ODP-jű és igen alacsony GWP értékkel rendelkező enyhén gyúlékony vegyületek" ezek, melyek képesek lehetnek megfelelni a jövő ökológiai követelményeinek is. De a HFO-k előnye lehet az is, hogy a már meglévő légkondicionáló-, illetve  hűtőrendszerek többsége kisebb átalakításokkal e gázokhoz igazíthatók.