无冷却剂新科技：科学家研制新型冷却系统，提高能源效率

随着全球气候变化的影响日益显著，传统的制冷和加热方法的能源效率和环境影响成为了研究和创新的热点。目前，大部分制冷系统都依赖于老旧的技术，这些技术不仅效率低下，而且对环境产生重大影响，因为它们通常使用有害的化学物质。这种情况迫切需要一个能够提供更高效、更环保的解决方案。在这种背景下，科学家们进行了突破性的研究，他们最近研制出一种新型冷却系统。这个系统具有显著优点，减少能源消耗及环境迫害。

卢森堡科学家最近研制出一种新型冷却系统，该系统利用名为”电热冷却”的现象工作，可以加热或冷却房间。这一热泵式系统没有移动部件，也不使用对环境有害的制冷剂液体或气体。根据最新研究发表在《科学》上的成果，这种新系统的最高理论能源效率几乎是标准空调的两倍，可以大幅减少电力使用。

目前，大多数空调和冰箱都依靠压缩和膨胀流体来吸收或释放大量热量。然而，这些系统效率不高，需要消耗大量能源，而且使用的冷却剂对环境有害。为了解决这些问题，卢森堡科学技术研究所的伊曼纽尔·德法团队开发了一种无冷却剂的制冷装置，该装置由铅、钪和钽金属制成。这种装置利用电热冷却原理工作，当施加在材料上的电场改变电荷方向时，会导致温度暂时升高，电场去除后温度会降低。

具体来说，研究团队将8条名为钽酸铅钪的材料叠放在一起，并将其浸入导热流体硅油中。当电场打开时，这些材料被加热，导热流体向右移动；当冷却时，导热流体向左移动，形成约20℃的永久冷热区。这些冷热区可以用作热储器和冷储器，导热流体硅油可以通过管道循环，根据需要冷却或加热房间或物体。

尽管该装置的理论能源效率可达到67%，但目前的设计效率约为12%。德法表示，如果能找到比钽酸铅钪更好的导热材料，这一效率可以进一步提高。研究人员指出，使用薄片状的电热材料而不是一个大块材料，可以施加更高的电场而不会导致材料破裂，从而提高冷却性能。

这项新型冷却系统的潜在应用不仅限于空调。德法团队正在积极与各个公司合作，探索该技术的实际应用，这标志着该解决方案实施的重要一步。该团队与日本制造公司Murata合作设计了这个制冷装置。