Vóór de elektrische koeling betekende het conserveren van voedsel het transporteren van grote ijsblokken over lange afstanden. Tegenwoordig absorbeert en straalt een gesloten systeem van leidingen gevuld met koelchemicaliën warmte uit, een betrouwbare methode die gepaard gaat met hoge energiebehoeften en het gebruik van milieuschadelijke chemicaliën.

In 2023 introduceerden onderzoekers van UCBerkeley de ionocalorische koelcyclus, een concept dat de bescheiden faseverandering van water opnieuw bekijkt. Wanneer ijs smelt, absorbeert het warmte; Wanneer vloeibaar water bevriest, komt er warmte vrij. Door deze overgangen binnen en buiten een container te organiseren, kan het systeem de binnenkant koelen terwijl de warmte naar buiten wordt afgevoerd.

Het intern smelten van ijs is van cruciaal belang. Het team voegde geladen ionen (zout) toe om het vriespunt van water te verlagen, een principe dat al wordt gebruikt bij de ontzilting van zeewater. Een elektrische stroom injecteert ionen terwijl het water zich in de kamer bevindt en haalt ze eruit als het buiten is, waardoor het water binnenin smelt, een paar graden warmte absorbeert, vervolgens bevriest en die warmte wegstraalt.

De milieuvoordelen van ionocalorische koeling

Volgens een recent interview met Berkeley Lab News , schetste co-auteur Ravi Prasher drie doelstellingen:lagere kosten, verhoging van de energie-efficiëntie en vermindering van het broeikaseffect. Het prototype is gebaseerd op gewone ingrediënten (gezuiverd water, jodium en natrium), waardoor het zeer betaalbaar is.

De eerste tests hebben een temperatuurschommeling van 25 °C aangetoond bij gebruik van slechts 0,22 V. Hoewel het ontwerp zich nog in de laboratoriumfase bevindt, duiden dergelijke lage elektrische vereisten op een toekomst die conventionele koelkasten qua energieverbruik zou kunnen overtreffen.

De koelsector is verantwoordelijk voor bijna 8% van de mondiale uitstoot van broeikasgassen, grotendeels als gevolg van de elektriciteit die nodig is om apparaten draaiende te houden. Het vervangen van hogedrukfluorkoolwaterstofgassen (bijvoorbeeld R134a, R410a) door een zoutwatercyclus elimineert lekken van krachtige broeikasgassen. Bovendien hebben de onderzoekers getest met de toevoeging van ethyleencarbonaat, een verbinding die CO₂ absorbeert tijdens de productie, wat suggereert dat toekomstige eenheden zelfs koolstof uit de atmosfeer zouden kunnen opslaan.