来自工业的新材料废热可用于环保冷却系统。图片来源：Dirk Lenzen

即使在禁用含氯氟烃（CFC）之后，冷却装置也被看作是电力消费者，使用的制冷剂仍然具有污染性。目前，使用含水的系统是一个环保的替代方案。德国基尔大学无机化学研究所的研究团队与位于德国弗莱堡的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所ISE一起开发了一种高度多孔的材料，通过这种材料，这些冷却系统运行使用的电能比以前更少。来自数据中心的结果显示，以前未使用的废热也可用于此。

数据中心可以看成真正的能源工厂：高性能计算机产生大量热量，这是其运行的副作用之一，要保持温度的稳定和正常工作，必须持续进行冷却。因此，它们造成高能源成本，由于其温度对其他用途而言太低，也会向环境释放未使用的废热。然而，从理论上讲，这些废热可以用于运行使用水作为制冷剂的高能效冷却系统。要做到这一点，冷却系统使用的材料必须能够吸收大量的水，并且可以在尽可能低的温度下再生。

由无机化学研究所Norbert Stock教授及其团队开发的多孔材料满足了这些要求。通过这种运行方式，吸附式制冷机的部分冷却过程可以仅使用现有废热或太阳能热系统的能源来运行。“这也可以为使用可再生能源做出重要贡献，”Stock说。对于这样的环保系统来说，这种多孔材料有两个关键优势：“系统消耗的能量更少，同时可以以环保的方式生产材料，”化学家解释道。

在这些所谓的吸附式制冷机中，周围环境热量通过水分蒸发而被吸收时，会产生冷却效应。水蒸气分子沉积在多孔材料的空腔中，这就是水分子被吸附的过程。在接下来的再生阶段中，通过加热使材料干燥。储存的水分子因此被释放，通过液化并且可以在下一个循环中再次被蒸发。该多孔材料也可以再次使用。

基尔大学团队已经跟进这一发现很长时间，但以前只是作为纯粹的基础研究。 为了实现其工业应用，他们与弗劳恩霍夫 ISE的同事一起合作，用他们的材料涂覆商用热交换器。“在与实际应用有关的条件下对热交换器进行的调查显示，该材料具有很高的潜力，”ISE的Stefan Henninger博士说。在实验室中，材料已经可以实现公斤级别生产。“为了更大规模地生产工业用材料，我们下一步就是联系其他公司，”Stock说。 他们已经为其生产方法申请了专利。

原文来自advancedsciencenews，原文题目为More Energy-Efficient Cooling，有材料科技团队在线翻译整理。