Áramot nem használó hűtőgép készül

2008.10.02. 8:43

Albert Einstein és Szilárd Leó nyolcvan évvel ezelőtt kidolgozott hűtőgépének korszerűsítésére készülnek az Oxfordi Egyetem kutatói. Az elektromosságot nem igénylő, mozgó alkatrész nélküli hűtőgép annak idején nem terjedt el, a sokkal hatékonyabb kompresszoros gépek hamarosan kiszorították. Az angol kutatók elsősorban a fejlődő országoknak szánják a modernizált gépet.

A két világhírű fizikus egyike sem arról ismert, hogy gyakorlati, műszaki problémákkal bíbelődött volna, mégis nyolc hűtőgépszabadalmukat őrzik a hivatalok.

William Lanouette, Szilárd életrajzírója idézte fel az előzményeket. Szilárd újságban olvasott egy berlini család tragédiájáról, akik a hűtőszekrényükből szivárgó mérgező hűtőfolyadék következtében vesztették életüket. Einsteinnel együtt azon kezdtek töprengeni, hogyan lehetne elejét venni az ilyen szerencsétlenségeknek. Olyan szivattyút kell szerkeszteni, ismerték fel, amely nem szivároghat, vagyis a szivattyúban ne legyenek mozgó alkatrészek, tömítések és tömítőanyagok.

Elgondolásuk szerint a szívműködés mintájára, lökésszerű elektromágneses hullámokkal lehetne hajtani a hűtőfolyadékot. Vizet nem lehet így mozgatni, de folyékony fémet igen. Megszületett az Einstein-Szilárd-féle hűtőrendszer: egy szivattyú, amely a hűtőcsövek körül elektromágneses impulzusok segítségével hűtőfolyadékként folyékony fémet áramoltat.

Szilárd a németországi General Electric laboratóriumában megépítette a nátrium-kálium ötvözettel működő prototípust. A mágneses hidrodinamikai hűtőgépek végül nem a háztartásokban, hanem a fémhűtésű, gyors szaporító atomreaktorokban kaptak szerepet.

Az 1929. december 5-én bejelentett szabadalmat 102 079 szám alatt jegyezte be 1931. márciusban a Magyar Királyi Szabadalmi Bíróság: "Hűtőgép. Dr. Einstein Albert tanár Berlin és dr. Szilard Leó fizikus Berlin-Wilmersdorf. A találmány oly hűtőgépre vonatkozik, melynél folyékony fémet az elektromos áramtól átjárt cseppfolyós fémre ható mágneses mező mozgat. E célra higanyon kívül még más cseppfolyós könnyű fémek is szóba jöhetnek, így pl. mintegy 75% káliumot tartalmazó nátrium-kálium ötvözet."

Gázzal működő hűtőgép

Einstein és Szilárd egy gázzal működő hűtőgép terveit is szabadalmaztatta 1930-ban. Azt  a jól ismert tényt használták ki, hogy kisebb nyomáson alacsonyabb hőmérsékleten forrnak fel a folyadékok. Például a Mount Everest tetején jóval alacsonyabb hőmérsékleten forr fel a víz, mint a tengerszinten.

A hűtési ciklushoz ammóniát, butánt és vizet használtak fel. A szerkezet egyik része egy ammónia- és butángázt tartalmazó párologtató, itt a gáz párologni kezd. A gázkeverék ezután a kondenzátorba jut, ahol az elnyelő folyadékkal találkozik. Az ammónia oldódik vízben, a bután viszont nem, így az ammóniát elnyeli a víz, a bután pedig felszabadul. Ahogy a gázok keverednek, a bután hőt ad át az ammóniának, majd a vízben oldódva az ammónia ezt a víznek adja át. A bután a kondenzátorban cseppfolyósodik, és a folyékony bután az ammóniát tartalmazó víz tetején úszik, nem keveredik vele. A folyékony bután aztán visszakerül a párologtatóba, és kezdődik a ciklus előröl.

Az ammóniás oldat a hőcserélő egységbe megy tovább, ahol egy hőforrás kivonja a vízből az ammóniát és az gázhalmazállapotban visszatér a párologtatóba. A zajtalan, mozgó alkatrészt nem tartalmazó gázabszorbciós hűtőgép működtetéséhez elektromosság sem kell, csak némi hő, ami akár egy kis gázégővel is biztosítható.

Tervezik a modernizált változatokat

Az Oxford Egyetemen Malcolm McCulloch villamosmérnök vezetésével láttak hozzá a régi elképzelés továbbfejlesztéséhez. Egy sor gázt fognak kipróbálni, és arra számítanak, hogy alkalmas keverékkel megnégyszerezhetik a hatásfokot. A szükséges hőt persze nem gázlánggal, hanem napenergiával fogják biztosítani. Dolgoznak a mágneses teres, fémötvözetes megoldás továbbfejlesztésén is, itt új ötvözeteket próbálnak ki.

A fejlődő országokban gyors ütemben nő a hűtés - légkondicionálás, élelmiszerek hűtése, fagyasztás - iránti igény. A régi-új, környezetbarát gépek itt igazán jó szolgálatot tehetnek majd.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK