©Freepik
Nieuw, goedkoop nanomateriaal maakt koelkasten veel zuiniger en haalt de brom weg
We krijgen al jaren 'slimme' koelkasten voorgeschoteld met touchscreens. Een nieuwe doorbraak in de koeltechniek is pas echt slim: koelkasten worden in één klap 70 procent zuiniger en dat zonder compressor, dus zonder gezoem, en nog goedkoop ook.
De meeste koelkasten die we thuis gebruiken hebben een compressor. Een zeer bewezen en behoorlijk effectieve technologie om koelmiddel rond te pompen en de koelkast zo koud te maken. Maar er zitten wel grenzen aan de energiezuinigheid van die technologie, en bovendien maakt een compressor altijd geluid. Zelfs de duurste koelkasten hoor je daarom brommen, als het maar stil genoeg is.
Stille alternatieven waren tot nu toe nog niet krachtig genoeg voor grote koelkasten, en tref je bijvoorbeeld in de minibars in hotelkamers – die mogen natuurlijk niet brommen. Een doorbaak maakt nu wel stille en bovendien veel zuinigere grote koelkasten mogelijk. Onderzoekers van het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) hebben in samenwerking met Samsung Research een doorbraak in solid-state koeltechniek ontwikkeld, die dus werkt zonder compressor.
Nanomateriaal is veel efficiënter
De solid-state-koeling werkt met thermo-elektrische koeling. Nieuw is het gebruik van nanomaterialen die twee keer efficiënter koelen dan bestaande systemen. Bovendien is het materiaal volgens de onderzoekers makkelijk op grote schaal te produceren.
De technologie werkt met het materiaal 'Controlled Hierarchically Engineered Superlattice Structures' of kort: CHESS. Die dunne film van nanomateriaal verplaatst warmte efficiënter dan conventionele materialen. Tests toonden aan dat CHESS-materialen bijna 100 procent efficiënter zijn bij kamertemperatuur dan traditionele thermische materialen. In een koelkast gebouwd is het materiaal 70 procent efficiënter dan de beste thermo-elektrische koeling die nu verkrijgbaar is.
Zeer weinig nodig en meer toepassingen
Het meest sic-fi deel van de vinding: er is maar extreem weinig materiaal nodig om het goed te laten werken. De CHESS-koelfilm die in koelkasten moet worden aangebracht, is slechts 0.003 kubieke centimeter groot. Volgens de onderzoekers is er daarom per koelkast maar 1 zandkorrel aan materiaal nodig om efficiënt te koelen. Dat maakt de massaproductie vrij eenvoudig en volgens de onderzoekers ook erg goedkoop.
APL en Samsung Research blijven samenwerken om de CHESS-technologie verder te ontwikkelen, om die uiteindelijk uit te breiden naar grotere koelsystemen met AI-gestuurde energieoptimalisatie. Ook zien de onderzoekers bredere toepassingen, bijvoorbeeld voor gebruik in airco-systemen. Ook zou het materiaal gebruikt kunnen worden om lichaamswarmte in energie om te zetten, zo efficiënt is het. Kan je straks je telefoon opladen tijdens een rondje hardlopen.
Meer innovatie en mis niets met onze Bright-app.