#Kühlschränke gegen die Klimakrise? Diese neue Kühltechnik ist verblüffend umweltfreundlich
Inhaltsverzeichnis
Wieso könnten unsere Kühlschränke künftig umweltfreundlicher sein – und was hat Streusalz damit zu tun?
Neue Kühltechnik für Kühlschränke & Co. gegen die globale Klimakatastrophe?(Bild-Quellen: M-Production und Quality Stock Arts über Adobe Stock)
Eine praktische Alltagsbeobachtung: Ein Schneesturm kündigt sich an und ihr gebt vor Einbruch des Sturms Streusalz auf den Asphalt. Dadurch verzögert sich der Zeitpunkt, bis sich Glatteis bildet.
Den chemischen Vorgang hinter dieser alltäglichen Herangehensweise gegen Glatteis haben sich Wissenschaftler des renommierten »Lawrence Berkeley National Laboratory« zunutze gemacht.
Auf Basis des oben beschriebenen Vorgangs haben sie eine neue Methode für das Erhitzen und Abkühlen entwickelt. Die Methode hört auf den Namen »Ionokalorische Kühlung«.
Aber was verbirgt sich hinter dem sperrigen Begriff »Ionokalorische Kühlung« – und wie könnte sie dabei helfen, ausgestoßene Treibhausgase zu verringern?
Was ist »Ionokalorische Kühlung«?
Ein Material wechselt von einem Zustand in einen anderen. Beispielsweise wandelt sich Eis unter Hitzeeinwirkung in Wasser. Sprich: Der Zustand wechselt von fest zu flüssig. Die Wissenschaft spricht hier von sogenannten »Aggregatszuständen«.
»Aggregatszuständen« sind die physikalischen Zustände, die Substanzen auf molekularer Ebene annehmen. Die drei wichtigsten Aggregatszustände sind »fest«, »flüssig« und »gasförmig«.
Soviel zu den Grundlagen aus dem Schulunterricht.
Was hat die »Ionokalorische Kühlung« nun mit »Aggregatszuständen« zu tun? »Ionokalorische Kühlung« macht sich den Umstand zunutze, wie Energie gespeichert und freigesetzt wird.
Wenn eine Substanz schmilzt, nimmt sie Wärme aus ihrer Umgebung auf. Verhärtet sich eine Substanz zu einem festen Gegenstand, wird hingegen Wärme freigesetzt.
Die »Ionokalorische Kühlung« nun bewirkt »diesen Phasen- und Temperaturwechsel durch den Fluss von Ionen«, wie das »Berkeley Lab« schreibt. Zur Erinnerung: Ionen sind elektrisch geladene Teilchen. Sie entstehen dann, wenn Atome oder Moleküle Elektronen verlieren oder hinzugewinnen.
#2: Ionen hinzufügen
#3: Ionen abziehen
#4: Hitzeentwicklung
Eine Animation von »Berkeley Lab« illustriert den Vorgang.
Wie kann »Ionokalorische Kühlung« helfen?
Laut »Berkeley Lab« hoffen die Wissenschaftler, damit in der Zukunft eine »effiziente Heiz- und Kühltechnik« anzubieten. Das hat durchaus Relevanz für die Heiz- und Kreislaufwirtschaft, denn Heizungen und Kühlschränke sind für einen Großteil des Energieverbrauchs in Haushalten verantwortlich.
Beispielsweise bei Kühlschränken oder Gefriertruhen könnte die »Ionakalorische Kühlung« künftig zum Einsatz kommen.
Aktuell ist der sogenannte »Kältemittelkreislaufs« die Technik der Wahl, um Kühlschränke zu betreiben. Vereinfacht gesagt, wird beim »Kältemittelkreislauf« Wärmeenergie von einem »Ort mit niedrigerer Temperatur« hin zu einem »Ort mit höherer Temperatur« übertragen. Dieser Vorgang funktioniert durch wiederholtes Verdampfen und Kondensieren von Kältemitteln.
Das ist die gegenwärtig im Kühlschrank verwendete Methode des »Kältemittelkreislaufs«, erklärt in dürren Worten.
Kühlmittel in Kühlschränken aktuell: Manche der im »Kältemittelkreislauf« freigesetzten Gase haben hohes Treibhauspotenzial. Beispielsweise bei »Fluorchlorkohlenwasserstoffen« ist dieses Potenzial relativ hoch. Fluorchlorkohlenwasserstoffe sind allerdings bereits seit 1995 in Deutschland in Kühlgeräten verboten.
In modernen Kühlschränken finden zumeist »nichthalogenierte Kohlenwasserstoffe« Verwendung. »Nichthalogenierte Kohlenwasserstoffe« bestehen aus Kohlen- und Wasserstoff, enthalten aber keine Halogene wie Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
Kühlmittel meistens unbedenklich: Für gewöhnlich bleiben die entstandenen Gase im Kühlschrank sicher eingeschlossen – und stellen somit erstmal keine Gefahr für die Atmosphäre dar. Allerdings, bei undichten oder unsachgemäß entsorgten Geräten entweichen durchaus Treibhausgase.
»Ionakalorische Kühlung« würde laut Studienpapier dieses Risiko ausräumen.
Drew Lilley, Leiter der Studie, sagt dazu:
Die Studie ist mit dem Titel »Ionocaloric refrigeration cycle« auf Science.org abrufbar. Veröffentlicht wurde der Artikel bereits am 22. Dezember 2022.
Wisst ihr, welches Kältemittel in eurem Kühlschrank Verwendung findet? Achtet ihr bei euren Tech-Geräten des alltäglichen Gebrauchs auf die Umweltverträglichkeit? Schreibt uns dazu gerne in die Kommentare.
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