پژوهشگران آکادمی علوم چین موفق شدهاند یک فناوری خنککننده مبتنی بر محلول نمک معرفی کنند که قادر است در عرض چند ثانیه دما را بیش از ۵۰ درجه سانتیگراد کاهش دهد.
به گزارش سرویس فناوری تکناک، این روش که بر پایه اشباع آب با نمک تیوسیانات آمونیوم و تغییر ناگهانی فشار عمل میکند، به عنوان جایگزینی سبزتر و کارآمدتر برای مبردهای رایج معرفی شده و نتایج آن در مجله علمی Nature منتشر شده است.
بر اساس یافتههای این پژوهش، زمانی که آب با تیوسیانات آمونیوم اشباع میشود و سپس تحت فشار قرار میگیرد، آزادسازی ناگهانی فشار میتواند باعث افت دمایی حدود ۳۰ درجه سانتیگراد در شرایط دمای محیط شود. این میزان کاهش دما در محیطهای گرمتر حتی میتواند به حدود ۵۰ درجه سانتیگراد برسد. پژوهشگران تأکید میکنند که بازده نظری این سامانه نزدیک به ۸۰ درصد است؛ عددی که به مراتب بالاتر از بازده مبردهای متداول مورد استفاده در سیستمهای سرمایشی کنونی محسوب میشود.
مکانیزم عملکرد این فناوری بهطور ساده با مثال یک اسفنج مرطوب توضیح داده میشود. در این تشبیه، آب نقش اسفنج و نمک نقش مایع جذبشده را دارد. هنگام اعمال فشار، محلول از ساختار خارج میشود و گرما آزاد میکند، اما با کاهش ناگهانی فشار، محلول دوباره جذب میشود و همزمان گرمای محیط اطراف را به خود میگیرد. این جذب سریع گرما عامل اصلی افت شدید دما در مدتزمان بسیار کوتاه است.
اهمیت این فناوری مبتنی بر محلول نمک زمانی پررنگتر میشود که به نقش سیستمهای خنککننده در مصرف انرژی مراکز داده توجه شود. CCTV، رسانه دولتی چین گزارش داده است که سامانههای سرمایشی در حال حاضر نزدیک به ۴۰ درصد از کل برق مصرفی مراکز داده را به خود اختصاص میدهند. از این منظر، استفاده از یک روش کارآمدتر میتواند تأثیر مستقیمی بر کاهش هزینههای انرژی و افزایش بهرهوری این مراکز داشته باشد؛ بهویژه در دورهای که تراشههای پیشرفته هوش مصنوعی با توان پردازشی بالاتر، گرمای بیشتری نیز تولید میکنند.
این فناوری علاوه بر مراکز داده، قابلیت استفاده در سامانههای تهویه مطبوع و دیگر کاربردهای صنعتی را نیز دارد. یکی از مزایای مهم تیوسیانات آمونیوم این است که برخلاف بسیاری از نمکها، خاصیت خورندگی شدیدی برای اغلب فلزات رایج ندارد و به همین دلیل استفاده از آن نیازمند زیرساختهای خاص و پرهزینه نیست.
با وجود این، پژوهشگران به چالشهای موجود نیز اشاره کردهاند. این سیستم همچنان برای فشردهسازی مبرد به انرژی الکتریکی نیاز دارد. همچنین تیوسیانات آمونیوم میتواند باعث سوختگی و تحریک پوست شود و به همین دلیل کار با آن به نسبت برخی مواد دیگر دشوارتر است. خاصیت جذب رطوبت این نمک نیز ممکن است پایداری بلندمدت محلول را تحت تأثیر قرار دهد.
با وجود این محدودیتها، این دستاورد به عنوان یک پیشرفت مهم در حوزه خنکسازی پایدار ارزیابی میشود. چین که در حال توسعه گسترده مراکز داده و زیرساختهای هوش مصنوعی است، این فناوری را گامی مؤثر برای کاهش مصرف انرژی، افزایش بهرهوری و تقویت جایگاه رقابتی خود در رقابت جهانی هوش مصنوعی میداند.
