科學網—發展電卡技術有助應對全球變暖

2020-11-25 科學網

 

本報訊（記者唐鳳）近日，上海交通大學製冷與低溫研究所副教授錢小石在《焦耳》上撰寫綜述文章，對巨電卡效應基礎理論、電卡材料表徵方法，以及10餘年來電卡製冷技術發展出的新材料、新物理效應進行了詳細描述。

為了解決全球氣候變暖問題，當今科學界不斷努力開發節能減排技術。在所有的高能耗行業中，製冷空調行業消耗了全社會總用電量的1/4，而常用製冷劑卻是溫室氣體。相對於開發新型製冷劑，電卡製冷技術從熱力學循環上重新定義了製冷技術，是對現有替代方案的重要補充。

「電卡技術的製冷效果來源於變化電場中凝聚態材料的相變，得到吸熱/放熱的循環製冷效果。該技術的發展需要整合機械、製冷工程、電子工程、材料工程、凝聚態物理等領域，充滿挑戰性。」錢小石告訴《中國科學報》。

研究人員還對電卡材料的當量全球氣候變暖指數（TEWI）進行了分析，結果表明電卡製冷技術TEWI值為常規蒸汽壓縮技術的5%，與同為固態製冷的半導體製冷相比其TEWI值僅為13%~20%。最後作者展望了電卡製冷的挑戰和機遇，同時對電卡製冷器件設計及應用場景進行了描述，由於具有集成度高、易維護、體積大小可控等優點，電卡晶片級冷卻系統可以應用於高熱流密度的5G通信基站/雲伺服器熱管理，航空級電卡製冷器可應用於近空間高超音速飛行器熱防護等。

相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.03.021

《中國科學報》 (2019-04-25 第4版 綜合)

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