Doc. dr. Jaka Tušek Fakultete za strojništvo Univerze v Ljubljani s svojo raziskovalno skupino razvija elastokalorično tehnologijo hlajenja in ogrevanja. Prebojne raziskave opravljene v sklopu »ERC[1] Starting Grant (StG)« projekta SUPERCOOL so nagradili z uspešno prijavo na »ERC Proof-of-the-concpet (PoC) Grant« z E-CO-HEAT projektom, ki zagotavlja podporo inovacijskim potencialom raziskovalnim dosežkom. S tem je postal šesti nosilec raziskovalnega projekta ERC v Sloveniji, ki je pridobil tudi dodatno podporo za razvoj inovativnih potencialov svojih raziskav, in ob enem drugi na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani. Projekt E-CO-HEAT bo temeljil na elastokalorični napravi, razviti v sklopu SUPERCOOL projekta, ki je kot prva na svetu izkazovala trajno dinamično delovanje ter hkrati rekordne hladilne in grelne karakteristike in po svojih specifičnih lastnostih presega vse do sedaj izdelane kalorične hladilne naprave. Pridobljena sredstva v sklopu ERC PoC projekta bodo omogočala višjo razvitost tehnologije ter skupaj s poslovno strategijo in intelektualno lastnino prenos v vsakdanjo rabo.
Slika 1: dr. Jaka Tušek: Slika 1: Fotografija elastokaloričnega regeneratorja (levo) kot osnovnega elementa elastokalorične naprave, ter delovanje elastokaloričnega regeneratorja v ogrevalnem režimu posneto s termografsko kamero (desno)
V okviru svojega raziskovalnega projekta ERC z naslovom SUPERCOOL doc. dr. Jaka Tušek s svojo ekipo raziskuje temeljne vidike elastokalorične tehnologije hlajenja in ogrevanja – tehnologije, ki bi lahko bistveno zmanjšala onesnaževanje okolja v primerjavi z obstoječimi napravami.
Hlajenje, klimatizacija in ogrevanje so ključnega pomena za sodobno družbo. V zadnjem desetletju globalne zahteve po hlajenju ter učinkovitem ogrevanju eksponentno naraščajo, naša standardna parno-kompresijska tehnologija hlajenja in črpanja toplote pa je stara, relativno neučinkovita in še vedno uporablja okolju škodljiva hladilna sredstva. Parno-kompresijska tehnologija hlajenja je torej ena glavnih povzročiteljev učinka toplote grede. »Ironično, bolj kot se hladimo, večje so potrebe po hlajenju. Po ocenah Mednarodne agencije za energijo (International Energy Agency) bo do sredine stoletja število klimatskih naprav po svetu z današnje 1,6 milijard naraslo na 5,6 milijard. S takšnim tempom naraščanja potreb po hlajenju bo raba energije za hlajenje leta 2060 presegla skupno rabo energije za ogrevanje, do konca stoletja pa jo bo presegla za več kot 60 %. Med alternativnimi tehnologijami v zadnjih letih velik potencial izkazuje elastokalorična tehnologija hlajenja in ogrevanja, ki temelji na izkoriščanju elastokaloričnega učinka med cikličnim obremenjevanjem materialov z oblikovnim spominom,« je pojasnil dr. Tušek.
Slika 2: dr. Jaka Tušek: Slika 2: Računalniški model elastokalorične hladilne/grelne naprave (levo) ter slika naprave med mehanskim testiranjem (desno)
Projekt ERC PoC z akronimom E-CO-HEAT bo trajal leto in pol in temelji na bazičnih raziskavah elastokalorične tehnologije opravljenih v sklopu projekta ERC StG SUPERCOOL, ki se je iztekel konec prejšnjega leta. Na podlagi teh raziskav so raziskovalci razvili prototipno elastokalorično regenerativno hladilno in grelno napravo, ki je odporna na utrujanje ter dosega 100 W grelne/hladilne moči ter 30 K temperaturnega razpona. V prvem delu novo pridobljenega projekta, vrednega 150.000 evrov, bodo raziskovalci razvili prototip, ki bo nadgrajen z učinkovitejšimi elastokaloričnimi materiali, nato pa ga bodo testirali v realnih industrijskih pogojih.
»Skupaj s patentno zaščito najbolj inovativnih rešitve razvitega prototipa bodo te izboljšave tvorile osnovo za prve korake v smeri komercializacije elastokalorične tehnologije ter njeno približevanje trgu,« je poudaril doc. dr. Jaka Tušek.
Iskrene čestitke!
[1] ERC – European Research Council / Evropski raziskovalni svet
Naslovna fotografija: Pixabay