据英国《观察家报》报道,爱因斯坦早年的一项发明有可能帮助减少温室气体排放。牛津大学的科学家们重新采用了爱因斯坦的一项冰箱设计,试图开发出不用电的环保冰箱。
现代冰箱对环境的损害总所周知。它们通过压缩与膨胀人造温室气体氟利昂来工作,而氟利昂比二氧化碳更具破坏性。随着发展中国家的需求增多,全球范围内冰箱的生产和销售趋势也不断上涨。
由牛津大学的电气工程师马尔科姆·麦考洛克(Malcolm McCulloch)负责的这项为期3年的项目,旨在制造一款更加耐用的冰箱,在不通电的地区推广。
研究小组利用爱因斯坦和匈牙利物理学家利奥·斯茨拉德(Leo Szilard)于1930年申请的专利设计,推出了这款免插电冰箱的原型。它没有移动部件,完全通过压缩气体达到制冷效果。首批家用冰箱曾经部分采用过这项设计,但在50年代,这一技术逐渐被效率更高的氟利昂压缩机取代。
爱因斯坦和斯茨拉德的设计无需氟利昂,而是用氨、丁烷和水,利用“大气压强减小,液体的沸点也随之降低”的原理来工作。蒸发器是一个装有丁烷的瓶子。“当新的蒸汽加入丁烷的上方后,液体的沸点就会降低,当它沸腾时,就会从周围吸收热量。”麦考洛奇说,“它就是那样制冷的。”
麦考洛奇表示,他们对这一设计加以改进,更换了另外的压缩气体,使制冷效率提高为原来的4倍。对于给冰箱的泵加热这一唯一的能源需求,麦考洛奇正在试验利用太阳能的可行性。
“没有移动部件是个真正的好处,因为它不需要维护也能持续工作。这在农村地区具有真正的实用性。”他说。
英国剑桥Camfridge公司的工程师也加入了研发环保冰箱的队伍,他们的制冷法宝是磁场。“从概念上来说,我们的冰箱工作原理与(气体压缩冰箱)类似,但我们不用气体,而是用一个磁场和一块特殊的金属合金。”该公司总经理尼尔·威尔逊(Neil Wilson)说。“当磁场靠近合金时,就好像气体在压缩,而当磁场离开时,就好像气体在膨胀。”
英国绿色和平组织首席科学家道·帕尔(Doug Parr)说,研制环保冰箱非常重要。“看看发展中国家,如果它们也积极追求我们的生活方式,那么对于制冷的需求也会更多——不论是空调,还是食品冷藏或冷冻设备。开发出既低排放又低能耗的制冷技术很紧迫。”
不过麦考洛奇的冰箱目前还处于研发的早期阶段。“它顶多是个原型,离商业化还远。”他说。