中国科学院的科研团队发现一种全新的「溶解压力热效应」,能同时实现低碳排放、高冷却能力与高换热效率。该项研究成果已发表在国际学术期刊《Nature》。此技术有??解决传统制冷系统高能耗与高排放的难题,应对未来激增的全球冷却需求。
目前的制冷技术多依赖蒸气压缩系统,虽然应用广泛,却消耗了中国近20%的电力并产生全国7.8%的碳排放。近年来科学家虽开发出固态热效应材料以减少排放,但固体换热效率低下的缺点限制了其大规模应用。团队发现,在硫??酸铵(NH?SCN)盐溶液中,透过加压使盐类析出放热、减压使盐类迅速溶解吸热,成功将冷媒与换热介质合二为一,突破了固态材料的换热瓶颈。
实验数据显示,该溶液在室温下仅需20秒即可降温近30摄氏度,其冷却性能在高温下表现更隹,远超现有的固态热材料。研究团队据此设计了一套四步循环系统,包含加压发热、环境散热、减压制冷及冷量输送。模拟结果证实,该系统的能量效率高达77%,每克溶液在单次循环中可吸收67焦耳的热量,展现出极高的商业化与工程应用潜力。
根据UNEP发布的《Global Cooling Watch 2025》报告,预计到2050年全球冷却需求将比2022年增加三倍以上,恐导致温室气体排放量翻倍。这种新型制冷原理不仅能应用於家用冷气,更可为大型数据中心等需要高强度散热的设施提供绿色冷却方案,成为实现全球气候目标的关键技术之一。