Progresso di ricerca dei materiali di refrigerazione di adsorbimento

February 10, 2022

Il raffreddamento ed il riscaldamento rappresentano circa 50% del consumo di energia terminale globale, che si pensa che mantenga la crescita rapida nella decade prossima. Attualmente, la maggior parte dell'approvvigionamento di energia del calore viene dai combustibili fossili, che contribuisce molte emissioni dell'anidride carbonica. Di conseguenza, nell'ambito della richiesta urgente di doppio obiettivo del carbonio, lo sviluppo di tecnologia di raffreddamento e riscaldamenta a basso tenore di carbonio è di grande importanza. Differente dalle soluzioni determinate elettriche di riscaldamento e della refrigerazione, la refrigerazione dell'adsorbimento/pompa di calore può essere guidato dall'energia termica di calore a bassa temperatura quale energia solare, dall'energia geotermica e dai cascami di calore a bassa temperatura. È una tecnologia di raffreddamento e riscaldamenta a basso tenore di carbonio potenziale e lo sviluppo dei materiali efficienti e stabili dell'adsorbimento è il fattore decisivo per l'applicazione della refrigerazione/pompa di calore dell'adsorbimento.

Puntando sui problemi della prestazione difficile dell'adsorbimento del gel di silice tradizionale e del carbonio attivato, di alto costo dei materiali e della difficoltà organici emergenti della struttura del metallo (MOFs) nella produzione su grande scala, del centro di trasferimento di massa e calore dell'istituto di organizzazione del Thermophysics, l'accademia delle scienze cinese ha sviluppato il materiale di alluminio del setaccio del fosfato di UFS con potenziale eccellente di industrializzazione e della prestazione. La manifestazione dettagliata dell'analisi di caratterizzazione e della prova che l'UFS scrive il fosfato a macchina di alluminio ha una forma dello strato con uno spessore di 20-120 nanometro e la stabilità idrotermale eccellente. Ancora mantiene la suoi cristallinità, struttura di scheletro e tasso del microporo dopo l'inzuppamento in acqua bollente per 24 ore. L'isoterma in forma di s dell'adsorbimento dell'acqua indica che ha l'idrofilia adatta ed entalpia molto bassa dell'adsorbimento. Inoltre, il materiale mostra il coefficiente eccellente della prestazione della refrigerazione COPC = 0,85 alla temperatura movente ultrabassa 63 di ° C, che è il più alto valore ha riferito nel paese ed all'estero. Nello stato della pompa di calore, il coefficiente della prestazione del materiale può raggiungere il coph = 1,75 alla temperatura movente di un UFS che di 82 ° C. il fosfato di alluminio inoltre mostra l'adsorbimento ed il desorbimento veloci la prestazione cinetica. Nelle condizioni di lavoro della temperatura di evaporazione di 5 ° C e della temperatura di desorbimento di 65 ° C, la capacità della refrigerazione per massa di unità può raggiungere scp80% = 1,1 chilowatt kg-1, che è superiore agli adsorbenti commerciali e a MOFs attuale ed il costo delle materie prime è più basso.

I risultati della ricerca pertinenti sono pubblicati nelle comunicazioni della natura nell'ambito del titolo della rettifica a base d'acqua di assorbimento determinata la temperatura ultrabassa permessa a dai fosfati di alluminio dei germogli zeolitelike di basso costo. Il lavoro di ricerca è stato sostenuto dai ricercatori scientifici dell'università di Shanghai Jiaotong ed è stato sostenuto dal fondamento chiave nazionale di scienza naturale e dal piano chiave nazionale di R & S.