Áramot nem használó hűtőgép készül

Albert Einstein és Szilárd Leó nyolcvan évvel ezelőtt kidolgozott hűtőgépének korszerűsítésére készülnek az Oxfordi Egyetem kutatói. Az elektromosságot nem igénylő, mozgó alkatrész nélküli hűtőgép annak idején nem terjedt el, a sokkal hatékonyabb kompresszoros gépek hamarosan kiszorították. Az angol kutatók elsősorban a fejlődő országoknak szánják a modernizált gépet.

A két világhírű fizikus egyike sem arról ismert, hogy gyakorlati, műszaki problémákkal bíbelődött volna, mégis nyolc hűtőgépszabadalmukat őrzik a hivatalok.

William Lanouette, Szilárd életrajzírója idézte fel az előzményeket. Szilárd újságban olvasott egy berlini család tragédiájáról, akik a hűtőszekrényükből szivárgó mérgező hűtőfolyadék következtében vesztették életüket. Einsteinnel együtt azon kezdtek töprengeni, hogyan lehetne elejét venni az ilyen szerencsétlenségeknek. Olyan szivattyút kell szerkeszteni, ismerték fel, amely nem szivároghat, vagyis a szivattyúban ne legyenek mozgó alkatrészek, tömítések és tömítőanyagok.

Elgondolásuk szerint a szívműködés mintájára, lökésszerű elektromágneses hullámokkal lehetne hajtani a hűtőfolyadékot. Vizet nem lehet így mozgatni, de folyékony fémet igen. Megszületett az Einstein-Szilárd-féle hűtőrendszer: egy szivattyú, amely a hűtőcsövek körül elektromágneses impulzusok segítségével hűtőfolyadékként folyékony fémet áramoltat.

Szilárd a németországi General Electric laboratóriumában megépítette a nátrium-kálium ötvözettel működő prototípust. A mágneses hidrodinamikai hűtőgépek végül nem a háztartásokban, hanem a fémhűtésű, gyors szaporító atomreaktorokban kaptak szerepet.

Az 1929. december 5-én bejelentett szabadalmat 102 079 szám alatt jegyezte be 1931. márciusban a Magyar Királyi Szabadalmi Bíróság: "Hűtőgép. Dr. Einstein Albert tanár Berlin és dr. Szilard Leó fizikus Berlin-Wilmersdorf. A találmány oly hűtőgépre vonatkozik, melynél folyékony fémet az elektromos áramtól átjárt cseppfolyós fémre ható mágneses mező mozgat. E célra higanyon kívül még más cseppfolyós könnyű fémek is szóba jöhetnek, így pl. mintegy 75% káliumot tartalmazó nátrium-kálium ötvözet."

Gázzal működő hűtőgép

Einstein és Szilárd egy gázzal működő hűtőgép terveit is szabadalmaztatta 1930-ban. Azt a jól ismert tényt használták ki, hogy kisebb nyomáson alacsonyabb hőmérsékleten forrnak fel a folyadékok. Például a Mount Everest tetején jóval alacsonyabb hőmérsékleten forr fel a víz, mint a tengerszinten.

A hűtési ciklushoz ammóniát, butánt és vizet használtak fel. A szerkezet egyik része egy ammónia- és butángázt tartalmazó párologtató, itt a gáz párologni kezd. A gázkeverék ezután a kondenzátorba jut, ahol az elnyelő folyadékkal találkozik. Az ammónia oldódik vízben, a bután viszont nem, így az ammóniát elnyeli a víz, a bután pedig felszabadul. Ahogy a gázok keverednek, a bután hőt ad át az ammóniának, majd a vízben oldódva az ammónia ezt a víznek adja át. A bután a kondenzátorban cseppfolyósodik, és a folyékony bután az ammóniát tartalmazó víz tetején úszik, nem keveredik vele. A folyékony bután aztán visszakerül a párologtatóba, és kezdődik a ciklus előröl.

Az ammóniás oldat a hőcserélő egységbe megy tovább, ahol egy hőforrás kivonja a vízből az ammóniát és az gázhalmazállapotban visszatér a párologtatóba. A zajtalan, mozgó alkatrészt nem tartalmazó gázabszorbciós hűtőgép működtetéséhez elektromosság sem kell, csak némi hő, ami akár egy kis gázégővel is biztosítható.

Tervezik a modernizált változatokat

Az Oxford Egyetemen Malcolm McCulloch villamosmérnök vezetésével láttak hozzá a régi elképzelés továbbfejlesztéséhez. Egy sor gázt fognak kipróbálni, és arra számítanak, hogy alkalmas keverékkel megnégyszerezhetik a hatásfokot. A szükséges hőt persze nem gázlánggal, hanem napenergiával fogják biztosítani. Dolgoznak a mágneses teres, fémötvözetes megoldás továbbfejlesztésén is, itt új ötvözeteket próbálnak ki.

A fejlődő országokban gyors ütemben nő a hűtés - légkondicionálás, élelmiszerek hűtése, fagyasztás - iránti igény. A régi-új, környezetbarát gépek itt igazán jó szolgálatot tehetnek majd.