气候变化之下热浪频繁出现,愈来愈多的人依赖空调熬过炎热的气候,然而空调同时也是全球暖化的重要来源。自一个世纪前发明以来,空调的基本原理没有发生改变。它需要消耗大量能量,使用名为制冷剂的有害化学物质。空调的问题在于其核心技术:蒸汽压缩,将储存的氢氟碳化合物冷却剂从液体转化为气体,期间吸收热量,将热量从室内移出。氢氟碳化合物是温室气体,泄露到大气中后会吸收大量热。研究人员上周在《科学》期刊上发表论文,报告了一种高效固态电热泵原型。它使用电场和一种特殊陶瓷而不是冷却剂和压缩机加热和冷却空气。电热泵使用电热材料,其中的原子具有电场偏极化,有“正”极和“负”极。当置于电场中时,材料中的原子运动将从无序变为有序。这意味着熵的下降。根据热力学定律,系统的总熵永远不会下降。它在某个地方下降那么一定会在其它地方增加。研究人员表示他们的原型尚未做好商业化准备,但随着进一步的完善,电热泵的效率能与现有的热泵相竞争。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adl0804
https://www.nature.com/articles/d41586-023-03595-1