تعمل أنظمة التبريد النموذجية على نقل الحرارة بعيدًا عن فضاء البراد عن طريق غاز يبرد أثناء تمدده بعيدا.
وعلى الرغم من فعالية هذه العملية، فإن بعض الغازات التي نستخدمها غير صديقة للبيئة خاصة، ومع ذلك، هناك الكثير من الطرق التي يمكن بها إجبار مادة ما على امتصاص وتسليط الطاقة الحرارية، وذلك حسبما ذكرت «روسيا اليوم».
وطور باحثون من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، في الولايات المتحدة طريقة التبريد إلى الطريقة التي يتم بها تخزين إطلاق الطاقة أو تخزينها عندما تتحول المادة، كما الحال عندما يتحول الجليد إلى ماء سائل.
وبرفع درجة حرارة كتلة من الثلج، ستذوب، ما قد لا نراه بهذه السهولة هو أن الذوبان يمتص الحرارة من محيطه، ويبرده بشكل فعال.
ومن إحدى الطرق المستخدمة وهي إجبار الجليد على الذوبان دون الحاجة إلى زيادة الحرارة في إضافة بعض الجسيمات المشحونة أو الأيونات.
ويعد وضع الملح على الطرق لمنع تشكل الجليد مثالا شائعا على ذلك في العمل. وتستخدم الدورة الأيونية أيضا الملح لتغيير طور السائل وتبريد محيطه.
ويقول المهندس الميكانيكي درو ليلي، من مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا: "إن طبيعة المبردات مشكلة لم يتم حلها. لم ينجح أحد في تطوير حل بديل يجعل الأشياء باردة، ويعمل بكفاءة، ويكون آمنًا، لا يضر بالبيئة. نعتقد أن الدورة الأيونية لديها القدرة على تلبية كل هذه الأهداف إذا تم تحقيقها بشكل مناسب".
وقد قام الباحثون بنمذجة نظرية الدورة الأيونية لإظهار كيف يمكن أن تنافس، أو حتى تحسن، كفاءة المبردات المستخدمة اليوم. وقد يؤدي التيار الذي يمر عبر النظام إلى تحريك الأيونات الموجودة فيه، ما يؤدي إلى تحويل نقطة انصهار المادة لتغيير درجة الحرارة.
وأجرى الفريق أيضا تجارب باستخدام ملح مصنوع من اليود والصوديوم لإذابة كربونات الإيثيلين. ويستخدم هذا المذيب العضوي الشائع أيضا في بطاريات الليثيوم أيون، ويتم إنتاجه باستخدام ثاني أكسيد الكربون كمدخل.
وتم قياس تحول في درجة الحرارة بمقدار 25 درجة مئوية (45 درجة فهرنهايت) من خلال تطبيق أقل من فولت واحد من الشحنة في التجربة، وهي نتيجة تتجاوز ما تمكنت تقنيات السعرات الحرارية الأخرى من تحقيقه حتى الآن.
