UK วิจัยสารทำความเย็น “เครื่องปรับอากาศ” ไม่ปล่อยมลพิษ

ทีมวิจัยในสหราชอาณาจักร (UK) กำลังพัฒนา “สารทำความเย็นแบบแข็ง” (solid refrigerant) ที่มีลักษณะนุ่มคล้ายขี้ผึ้ง โดยหวังจะใช้เป็นตัวให้ความเย็นแบบใหม่ ที่ช่วยปฏิวัติวงการเครื่องปรับอากาศ ให้ลดความจำเป็นในการใช้สารทำความเย็นแบบเดิมที่ก่อให้เกิดก๊าซเรือนกระจกได้

สถานการณ์เครื่องปรับอากาศในปัจจุบัน

ปัจจุบันมีเครื่องปรับอากาศประมาณสองพันล้านเครื่องทั่วโลก และตัวเลขนี้กำลังเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภูมิของโลกที่สูงขึ้นเรื่อย ๆ อย่างไรก็ตามการใช้งานเครื่องปรับอากาศบางชนิด มักจะตามมาด้วยปัญหาด้านสารทำความเย็นที่เกิดการรั่วไหล และปล่อยมลพิษเพิ่มขึ้นทุกปี ตามข้อมูลจากสำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ (International Energy Agency - IEA)

งานวิจัยที่ตั้งเป้าจะช่วยโลก

ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ (University of Cambridge) มองหาทางแก้ปัญหานี้ ด้วยการศึกษาหลักที่เรียกว่า "บาโรแคลอริก" (barocaloric effect) เป็นการนำเอาวัสดุประเภทหนึ่ง ซึ่งไม่ได้เปิดเผยว่าเป็นวัสดุใด แต่ระบุว่ามีใช้ในอุตสาหกรรมเคมีอยู่แล้ว และหาได้ง่าย มาทดสอบด้วยการบีบอัด

คุณสมบัติวัสดุแบบใหม่

ตัววัสดุที่ว่านี้มีลักษณะเป็นผลึก ประกอบด้วยโมเลกุลที่หมุนรอบแกนของตัวเอง เมื่อถูกบีบอัด การเคลื่อนที่นั้นจะหยุดลง และพลังงานจะถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน เมื่อคลายออก สารก็จะทำให้อุณหภูมิรอบ ๆ เย็นลง ทีมวิจัยเผยว่าคุณสมบัติของสารตัวนี้ สามารถเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้มากกว่า 50 องศาเซลเซียสภายใต้ความดัน และยังไม่เจอกับปัญหาการรั่วไหล แตกต่างจากก๊าซที่ใช้ในเครื่องปรับอากาศในปัจจุบัน 

การต่อยอดไปใช้จริงเชิงพาณิชย์

จากงานวิจัยชิ้นนี้ ทีมวิจัยได้นำมาต่อยอด และก่อตั้งเป็นสตาร์ตอัปชื่อ บาโรแคล (Barocal) ในปี 2019 โดยพัฒนาต้นแบบลักษณะคล้าย “ตู้เย็น” เครื่องแรก ที่มีขนาดเท่ากระเป๋าเดินทางใบใหญ่ มีวงจรไฮดรอลิก (hydraulic circuit) ที่ช่วยเพิ่มหรือลดความดันในกระบอกสูบที่เต็มไปด้วยผลึกดังกล่าว เพื่อช่วยเร่งกระบวนการทำความเย็น

อย่างไรก็ตาม ทีมผู้พัฒนายอมรับว่า ตอนนี้ต้นแบบของตู้เย็น อาจจะยังไม่ได้ปรับให้เหมาะสมกับน้ำหนักและปริมาตรการใช้งานจริง แต่หากพัฒนาถึงขั้นสุดท้าย คาดว่าอุปกรณ์จะมีศักยภาพในการลดการปล่อยมลพิษได้มากถึงร้อยละ 75 เมื่อเทียบกับตู้เย็นและเครื่องปรับอากาศที่ใช้สารแบบดั้งเดิม 

โดยเบื้องต้นบริษัทกำลังอยู่ระหว่างการพัฒนาต้นแบบต่อไป และเบื้องต้นตั้งเป้าที่จะพัฒนาออกมาเป็นทั้งเครื่องปรับอากาศ หรือตู้เย็น ให้กับศูนย์การค้าขนาดใหญ่ คลังสินค้า โรงเรียน และแม้แต่ศูนย์ข้อมูล (data centres) โดยคาดว่าจะเปิดตัวผลิตภัณฑ์แรกออกสู่ตลาดภายในสามปี เพื่อช่วยลดการใช้งานสารทำความเย็นที่ปล่อยมลพิษกับโลกมากขึ้น