التبريد الأيوني طريقة جديدة لتقليل الزئبق ولديها القدرة على استبدال الطرق الحالية بشيء أكثر أمانًا ولطفًا على الكوكب وتنقل أنظمة التبريد النموذجية الحرارة بعيدًا عن الفضاء عبر الغاز والذي يبرد مع تمدده لبعض المسافة وبقدر فعالية هذه العملية فإن بعض الغازات المختارة التي نستخدمها هي أيضًا ضارة بشكل خاص بالبيئة ومع ذلك وهناك أكثر من طريقة يمكن بها إجبار مادة ما على امتصاص الطاقة الحرارية وإطلاقها.
وهي طريقة جديدة طورها باحثون في مختبر لورانس بيركلي الوطني وجامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، في الولايات المتحدة وتستفيد من الطريقة التي يتم بها تخزين الطاقة أو إطلاقها عندما تتغير المادة بمرحلة وعندما يتحول الجليد الصلب إلى ماء سائل مثال ورفع درجة الحرارة على كتلة من الجليد وسوف تذوب وما قد لا نراه بسهولة هو أن الذوبان يمتص الحرارة من محيطه ويبردها بشكل فعال.
وتتمثل إحدى طرق إذابة الجليد دون الحاجة إلى زيادة الحرارة في إضافة بعض الجسيمات أو الأيونات المشحونة ويعد نشر الملح على الطرق لمنع تكوين الجليد مثالًا شائعًا على ذلك وتستخدم الدورة الأيونية أيضًا الملح لتغيير طور السائل وتبريد محيطه ويقول المهندس الميكانيكي درو ليلي من مختبر لورانس بيركلي الوطني في كاليفورنيا: يعد مشهد المبردات مشكلة لم يتم حلها ولكن لم ينجح أحد في إيجاد حل بديل ليبرد الأشياء ويجب أن يعمل بكفاءة ويكون آمنًا ولا يلوث البيئة.
ونعتقد أن الدورة الأيونية لديها القدرة على تحقيق كل هذه الأهداف إذا تم تنفيذها بشكل مناسب ووضع الباحثون نموذجًا لنظرية الدورة الأيونية لإظهار كيف يمكنها منافسة أو حتى تحسين كفاءة المبردات المستخدمة اليوم وسوف يؤدي التيار المتدفق عبر النظام إلى تحريك الأيونات بداخله وتحويل نقطة انصهار المادة لتغيير درجة الحرارة ودورة الأيونوكالوريك في العمل (Jenny Nut/Berkeley Lab).
وأجرى الفريق أيضًا تجارب باستخدام ملح من اليود والصوديوم لإذابة كربونات الإيثيلين ويستخدم هذا المذيب العضوي الشائع أيضًا في بطاريات الليثيوم أيون ويتم تصنيعه باستخدام ثاني أكسيد الكربون كمدخل وهذا يمكن أن يجعل النظام ليس فقط قدرة الاحترار العالمي [احتمالية الاحترار العالمي] صفراً بل قدرة سلبية على إحداث الاحترار العالمي.
وتم قياس تحول في درجة الحرارة بمقدار 25 درجة مئوية من خلال تطبيق أقل من شحنة واحدة في التجربة وهي نتيجة تفوق ما حققته تقنيات السعرات الحرارية الأخرى سابقًا ويقول رافي براشر المهندس الميكانيكي من مختبر لورانس بيركلي الوطني: يوجد هناك ثلاثة أشياء نحاول تحقيق توازن بينها: كفاءة الطاقة والقدرة على إحداث الاحترار العالمي لغاز التبريد وتكلفة المعدات نفسها ومن المحاولة الأولى وتبدو بياناتنا واعدة للغاية فيما يتعلق بجميع الجوانب الثلاثة.
وتعتمد أنظمة ضغط البخار المستخدمة حاليًا في عمليات التبريد على الغازات ذات القدرة العالية على إحداث الاحترار العالمي مثل باء مركبات الكربون الهيدروفلورية المختلفة (HFCs) والتزمت البلدان التي وقعت على تعديل كيغالي بتخفيض إنتاج واستهلاك مركبات الكربون الهيدروفلورية بنسبة 80 في المائة على الأقل على مدى السنوات الخمس والعشرين القادمة ويمكن أن يلعب التبريد المحوري الأيوني دورًا رئيسيًا في ذلك.
ويحتاج الباحثون الآن إلى إخراج التكنولوجيا من المختبر إلى أنظمة عملية يمكن استخدامها تجاريًا وتوسيع نطاقها بسهولة وأخيرًا يمكن استخدام هذه الأنظمة لكل من التدفئة والتبريد ويقول براشر: لدينا هذه الدورة الديناميكية الحرارية الجديدة تمامًا وإطار العمل الذي يجمع عناصر من مجالات مختلفة وقد أظهرنا أنه يمكن أن يعمل وحان الوقت الآن للتجربة لاختبار مجموعات مختلفة من المواد والتقنيات للتغلب على التحديات التقنية.