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突破百年技術!歐盟研發「金屬製冷」對抗全球暖化

當年輕的工程學博士生雅卡·圖謝克在思考研究方向時,就立志要挑戰科學極限。「我想做突破性的研究,嘗試前人未竟之事。」如今,這位斯洛維尼亞學者即將改寫製冷技術百年來的發展軌跡。

現行冰箱、冷氣使用的「蒸氣壓縮技術」已問世超過一世紀,不僅效率低落,更對環境造成嚴重負擔。雖然最危險的冷媒已在1989年被禁用,但替代用的氫氟碳化物溫室效應竟是二氧化碳的數十萬倍。圖謝克指出:「1公斤這類冷媒洩漏到大氣中,產生的溫室效應相當於汽車行駛3萬公里。」

盧布林雅那大學研究團隊正開發革命性的「固態製冷」系統,用金屬管取代傳統冷媒。這項技術源自2019至2023年的歐盟「SUPERCOOL」計畫,雖然尚處起步階段,但有望實現零汙染、低噪音且更高效率的冷卻裝置。

國際能源署資料顯示,全球10%用電量消耗在製冷需求,且隨著氣溫上升與新興國家需求暴增,冷氣數量預計2050年將達現今三倍。圖謝克警告:「若繼續使用低效有害的傳統技術,恐引發環境災難。」

團隊採用「彈熱製冷」原理,利用鎳鈦合金(Nitinol)在固態時的相變特性產生冷卻效果。研究員阿欽解釋:「施加機械壓力會發熱,解除壓力則會吸熱。」這種生物相容材料已廣泛應用於醫療領域,理論效率更可達70%,遠超現行技術的20-30%。

關鍵突破在於改變材料受力方式——從拉伸改為壓縮,使原型機首次實現30°C以上的溫差調節,且材料壽命近乎無限。圖謝克強調:「我們只研發不到十年,而傳統技術已發展百年,進步空間還很大。」

目前盧布林雅那大學正與德、意頂尖學府及愛爾蘭科技公司合作,透過「SMACool」計畫開發商用冷氣系統,預計5至10年內上市。阿欽笑說:「想到未來這項技術可能無處不在,甚至能讓孩子驕傲地說『這是我爸爸發明的』,就覺得熱血沸騰!」

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