中国科学家破解“不可能三角关系”难题

中新网1月22日的新闻里,中国的科学团队把一个被称为“不可能三角关系”的难题给解决了。这个难题说的是,制冷材料很难在保持低排放的同时,又有大制冷量和高效率。这次研究是由中国科学院金属研究所李昺研究员团队带头,把这些难题给破解了。李昺说,这个研究成果发表在国际期刊《自然》上。 研究发现,硫氰酸铵溶液在压力变化下有个奇怪的现象:加压时溶液放热,卸压后溶液吸热。在室温下,溶液温度20秒内就能降30度,高温环境下降温效果更明显。李昺给这种现象取名为“溶解压卡效应”。他说这个效应很厉害,因为它把制冷工质和换热介质合二为一。这样不仅能高效传热,还能提供大冷量。 基于这个发现,团队设计了一个四步循环系统:加压升温、向环境散热、卸压降温、输送冷量。这个系统单次循环就能吸收67焦耳热量,理论效率高达77%。李昺认为这为下一代绿色制冷技术打下了基础,在大型数据中心热管理方面很有潜力。 论文指出了当前制冷技术的问题:虽然贡献了中国约2%的GDP(国内生产总值),但也消耗了近20%的电力,并产生7.8%的碳排放。为了应对气候变化和节能减排需求,团队开发了固态相变材料来替代气体压缩制冷技术。但这种材料导热慢、界面热阻大等缺陷限制了它在大功率场景中的应用。 这项研究由中国科学院金属研究所与合作者共同完成。孙自法是这篇报道的记者。