قد لا يبدو «المبرد الصلب» الناعم الشمعي، الذي يُجرى عليه بحث في مختبر بريطاني، مثيراً للاهتمام، لكن خصائصه غير العادية تُبشّر بثورة في عالم تكييف الهواء قد تُلغي الحاجة إلى غازات الاحتباس الحراري.
ويمكن أن تختلف درجة حرارة المادة بأكثر من 50 درجة مئوية (90 درجة فهرنهايت) تحت الضغط، وعلى عكس الغازات المستخدمة حالياً في أجهزة التبريد الصلبة، فإنها لا تتسرب.
وصرح خافيير مويا، أستاذ فيزياء المواد في جامعة كمبردج، لوكالة الصحافة الفرنسية: «إنها لا تسهم في الاحتباس الحراري، ولكنها أيضاً أكثر كفاءة في استخدام الطاقة».
ويُستخدم نحو ملياري وحدة تكييف هواء حول العالم، ويزداد عددها مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب. وبين التسربات واستهلاك الطاقة، تزداد الانبعاثات المرتبطة بها أيضاً كل عام، وفقاً لوكالة الطاقة الدولية.
ويدرس مويا خصائص هذه البلورات البلاستيكية في مختبره بجامعة المملكة المتحدة المرموقة منذ 15 عاماً. وخلال عمله، تختبر آلة كبيرة حمراء ورمادية، تعلوها أسطوانة، كيفية تغير درجة حرارة مادة ما تحت الضغط. والهدف هو تحديد أفضل مواد التبريد من بين هذه الفئة من المواد، التي تُستخدم بالفعل في الصناعات الكيميائية ويسهل الحصول عليها نسبياً، حتى لو ظل التركيب الدقيق للبلورات المختارة في النهاية سراً.
هذه التجربة غير مرئية بالعين المجردة، لكنَّ هذه البلورات تتكون من جزيئات تدور حول محورها. وعند ضغط المادة، تتوقف هذه الحركة وتتبدد الطاقة على شكل حرارة. وعند إطلاقها، تُبرّد المادة محيطها فيما يُعرف بـ«التأثير الباروكالوري».
علب مبردة
صرح كليف إلويل، أستاذ فيزياء البناء في جامعة كلية لندن، لوكالة الصحافة الفرنسية: «نتوقع أن يزداد الطلب على تكييف الهواء بشكل كبير، عالمياً، بين الآن وعام 2050».
ويعتقد إلويل أن المواد الصلبة الباروكالورية لديها القدرة على أن تكون بنفس كفاءة الغاز، إن لم تكن أكثر. وأضاف: «لكن مهما كانت التقنيات الجديدة التي نطرحها، فإنها يجب أن تلبي المتطلبات الأساسية»، والتي تشمل أن تكون صغيرة الحجم وهادئة بما يكفي للاستخدام في المنازل والسيارات.
إلى جانب أبحاثه في كمبردج، أسَّس مويا شركة «باروكال» الناشئة عام 2019 لتحويل اكتشافات مجموعته البحثية إلى منتجات ملموسة. وتوظف الشركة تسعة أشخاص ولديها مختبرها الخاص، وهو حالياً عبارة عن حاوية متواضعة في موقف سيارات. وتخطط الشركة لزيادة قوتها العاملة إلى 25 أو 30 موظفاً هذا العام.
وتجذب الشركة الناشئة الاهتمام، وفي السنوات الأخيرة جمعت نحو 4 ملايين يورو (4.5 مليون دولار)، خصوصاً من مجلس الابتكار الأوروبي -وهو برنامج تابع للاتحاد الأوروبي يضم المملكة المتحدة- ومؤسسة «بريك ثرو إنرجي»، وهي مجموعة شاملة من المبادرات التي أسسها الملياردير الأميركي بيل غيتس، للحد من انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري.
يبلغ حجم النموذج الأوَّلي لمكيف الهواء حجم حقيبة سفر كبيرة، ويُصدر صوتاً عالياً عند زيادة أو خفض دائرة هيدروليكية للضغط داخل الأسطوانات الأربع المملوءة بالكريستال. ولكنه يعمل.
فواتير أقل
في هذا الصدد، أقرّ محسن العبادي، مهندس المواد في شركة «باروكال»، بأن النموذج الأوَّلي «لم يُحسَّن بعد من حيث الكتلة أو الحجم أو حتى الصوت». لكنه وعد بأن أداء الوحدات التي يعملون على تحسينها سيكون في النهاية مُقارناً بتلك التي تعمل بالغاز.
وبينما تُركز الشركة حالياً على التبريد، يُمكن أيضاً استخدام هذه التقنية لإنتاج الحرارة. وتدرس عدة فرق هذه المواد حول العالم، إلا أن فريق «كمبردج» يُعدّ رائداً في هذا المجال، وفقاً لشركة «بريك ثرو إنرجي»، التي تُقدّر أن هذه الأجهزة لديها القدرة على خفض الانبعاثات بنسبة تصل إلى 75 في المائة مقارنةً بالوحدات التقليدية.
وتأمل الشركة طرح أول منتج لها في السوق خلال ثلاث سنوات، وفقاً للمدير التجاري فلوريان شابوس. وقال إن هذه الوحدات ستكون في البداية وحدات تبريد «لمراكز التسوق الكبيرة والمستودعات والمدارس» وحتى «مراكز البيانات».
وتعتقد الشركة أن الوعد النهائي بفواتير أقل سيُقنع الشركات بتحمل التكاليف الأولية المرتفعة. وتهدف الشركة في النهاية إلى أسعار بيع بالتجزئة مماثلة للوحدات التقليدية، مما يسمح لها بإطلاقها في السوق السكنية.
