Die Zukunft des Kühlschranks

Kompressoren in Kühlschränken könnten künftig überflüssig werden: US-amerikanische Wissenschaftler erforschen zurzeit Materialien, die sich abkühlen, wenn eine elektrische Spannung angelegt wird. Sie könnten in Kombination mit Wärmetauschern zur Kühlung eingesetzt werden und nicht nur Lebensmittel im Kühlschrank frisch halten, sondern auch Feuerwehranzüge oder die Kleidung von Sportlern kühlen.
Bei den eingesetzten sogenannten Polarpolymeren gehen die Moleküle von einem unorganisierten in einen organisierten Zustand über, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt werden. Dabei gibt das Material Wärme ab und kühlt sich ab. Wird der elektrische Strom wieder abgeschaltet, kommt es zum gegenteiligen Effekt und das Material nimmt Wärme auf. Durch den wechselnden Kontakt mit einem Wärmetauscher kann das Material damit eingesetzt werden, um einen Raum zu kühlen. Mit dieser Methode konnten die Wissenschaftler die Temperatur um etwa 12 Grad Celsius absenken.

Die Technik konventioneller Kühlsysteme wie Kühlschränken und Klimaanlagen basiert auf der Eigenschaft von Gasen, bei Druckänderungen Wärme von der Umgebung aufzunehmen, wodurch sich diese wiederum abkühlt. Die Kühlmittel, die dabei eingesetzt werden, sind für Mensch und Umwelt meist nicht unbedenklich. Das neue Verfahren kommt hingegen komplett ohne kritische Chemikalien aus und benötigt auch nicht ein so komplexes Wärmeaustauschsystem. Neben einem Kühlschrank in Flachbauweise können sich die Forscher auch andere Anwendungen in der Technik vorstellen. Die Materialen könnten jedoch nicht nur zur Kühlung, sondern auch zum Heizen eingesetzt werden.
Bret Neese (Staatsuniversität von Pennsylvania in University Park) et al.: Science, Bd. 321, S. 821

ddp/wissenschaft.de ? Uwe Thomanek


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