Přeskočit navigaci
TECHNOLOGIE | 08.01.2024

Obrovský potenciál tepelných čerpadel s oxidem skandia pro budoucnost

Wandmontage einer Klimaanlage für energieeffiziente moderne Gebäude mit dem Rohstoff Scandiumoxid

Tepelná čerpadla jsou obecně považována za technologii, která má zachránit klima. Nicméně podle portálu wissenschaft.de jsou tepelná čerpadla a klimatizační technologie zodpovědná za 20 % celosvětové spotřeby elektřiny, a tím i za téměř 10 % globálních emisí skleníkových plynů. Vědci z Lucemburského institutu pro vědu a technologii nyní vyvinuli tepelnou čerpadlo s pevným fázovým přechodem, které je díky novému materiálu s oxidem skandia výrazně šetrnější k životnímu prostředí a účinnější.

Oxid skandia umožňuje průlom v technologii chlazení

Tepelné čerpadlo vlastně funguje jako lednička, jen opačně: neodvádí teplo z vnitřního prostoru, aby ochladilo tam uložené potraviny, ale odebírá teplo z okolního prostředí, aby vytápělo vnitřní prostor, například obytné místnosti. Dosavadní technologie v této oblasti byla založena na nepříliš účinných parních kompresních procesech, při nichž se používalo chladivo škodlivé pro životní prostředí. Elektrokalorické pevné-fázové tepelné čerpadlo, které vyvinuli vědci z Lucemburska, naproti tomu vyrábí teplo přímo z elektřiny a obejde se tak bez kompresoru i chladiva. Tajemstvím vysoké účinnosti nového tepelného čerpadla je jedinečná sloučenina olova, oxidu skandia a tantalátu. Jedná se o kalorický materiál, tedy kovovou sloučeninu, která mění svou teplotu v magnetickém nebo elektrickém poli, případně při mechanickém deformování.

Budou tepelná čerpadla brzy ekologičtější a účinnější?

Tantalát olova, skandia a oxidu se zahřívá, když jím prochází proud, a ochlazuje se, když je přívod proudu přerušen. Aby mohli tuto změnu teploty energeticky využít, umístili vědci prvky z tohoto materiálu mezi dva kapalné okruhy, z nichž jeden se ohřívá a druhý ochlazuje. Přitom si všimli skutečně pozoruhodného zvýšení účinnosti: kalorické tepelné čerpadlo tak dosáhlo 64 % možné účinnosti. Běžná tepelná čerpadla dosahují kvůli použitým materiálům pouze 50 % nebo 30 %. Elektrokalorický systém přináší výhody i ve srovnání s pevnými tepelnými čerpadly založenými na magnetickém poli nebo pracujícími s mechanickou deformací. Jelikož proud protéká přímo materiálem, nejsou zapotřebí žádná další zařízení, která by vytvářela magnetická pole nebo vyvíjela mechanickou sílu.

Oxid skandia je nepostradatelný pro energetickou a dopravní transformaci

Oxid skandia je surovinou důležitou pro budoucnost, protože tento prvek vzácných zemin se používá v mnoha klíčových technologiích. Jako součást lehkých slitin hraje stále větší roli ve výrobě automobilů, zejména v Číně (jak jsme již informovali).
Především však jsou k výrobě zeleného vodíku zapotřebí velké množství oxidu skandia, což pravděpodobně povede k výraznému nárůstu poptávky. Investice do tohoto konkrétního prvku vzácných zemin proto určitě stojí za zvážení.

Přečtěte si článek o poptávce po iridu a skandiu

Kontakt

Sie können uns auch telefonisch erreichen: montags bis freitags von 10:00 bis 17:00 Uhr.

+49 30 20898486-0

Datenschutz Povinné pole

Další příspěvky

  •   
  •   
  •