에틸렌 카보네이트 용매와 요오드화 나트륨 염을 사용하여 새로운 종류의 냉장고 만들기

Oct 20, 2023

2022년 12월 27일 보고서

작성자: Bob Yirka, Tech Xplore

로렌스 버클리 국립 연구소(Lawrence Berkely National Laboratory)의 두 연구원은 일반적으로 알려진 자연 발생 현상을 사용하여 환경적으로 안전한 새로운 종류의 냉장고를 만들었습니다.

Science 저널에 게재된 논문에서 Drew Lilley와 Ravi Prasher는 소금을 사용하여 도로 얼음을 녹이는 아이디어를 확장하여 새로운 종류의 냉장고를 설계하고 제작하는 방법을 설명합니다. 룩셈부르크 과학기술연구소의 Emmanuel Defay는 같은 저널에 캘리포니아에서 두 사람이 수행한 작업을 요약한 Perspective 기사를 게재했습니다.

수년 동안 전 세계 사람들은 여행을 더 쉽게 만들기 위해 소금을 사용하여 도로의 얼음을 녹였습니다. 기술적으로는 소금이 얼음을 녹이지 않지만, 그 어두운 색은 열을 끌어당겨 그 아래에 있는 얼음이 녹게 하고, 이로 인해 소금이 물과 섞이게 됩니다. 그리고 소금이 물의 어는점을 극적으로 낮추기 때문에 다시 얼지 않습니다.

연구자들이 집중한 것은 이 과정의 일부였습니다. 그들은 유사한 공정으로 인해 상 전이로 인해 단순히 요오드화 나트륨(NaI) 염과 혼합하여 물질을 냉각시킬 수 있다는 점에 주목했습니다. 이 경우 두 번째 재료는 에틸렌 카보네이트(EC) 용매였습니다. 그들은 또한 물질을 반복적으로 냉각하면 해당 물질이 포함된 환경도 냉각되어야 한다고 지적했습니다. 그렇게 하기 위해 그들이 해야 할 일은 소금을 제거하고 다시 첨가하는 것뿐이었습니다.

연구자들은 자신들의 프로세스를 "이온열량" 냉동이라고 부르며, 그러한 냉장고를 제작하여 이것이 실행 가능하다는 것을 증명했습니다. 그들은 상자에서 시작하여 두 가지 재료를 혼합하는 혼합 장치와 전기 투석을 수행하여 소금을 제거하는 또 다른 장치를 추가했습니다. 그런 다음 결과 장치를 테스트하여 상자 내부 온도를 안정적이고 차가운 온도로 유지할 수 있는지 확인하고, 그렇다면 다른 냉동 장치보다 효율성이 어느 정도인지 확인했습니다.

그들의 테스트에 따르면 그들의 냉장고는 시원한 온도를 유지할 수 있었고 현재 시중에 판매되는 냉장고만큼 효율적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 이 접근 방식의 가장 큰 장점은 수소불화탄소나 기타 오염물질을 배출하지 않는다는 것입니다. 그들은 한 가지 단점이 있다는 것을 인정합니다. 즉, 혼합 용액이 냉각되는 데 꽤 오랜 시간이 걸린다는 것입니다.

추가 정보: Drew Lilley 외, 이온칼로리 냉동 사이클, 과학(2022). DOI: 10.1126/science.ade1696

Emmanuel Defay, 소금 한 꼬집으로 식히세요, Science(2022). DOI: 10.1126/science.adf5114

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