ВО МНОГИХ ли современных домах сохранились ламповые телевизоры и проигрыватели виниловых пластинок? Вряд ли: на смену бытовым мастодонтам пришли электроприборы, работающие на иных принципах. А вот с холодильниками ситуация не меняется. Как и десятки лет назад, мы используем агрегаты с парогазовым циклом. Они шумят, занимают много места и потребляют огромное количество электроэнергии. Впрочем, лет через пять человечество должно получить в свое распоряжение принципиально новый холодильник. Он будет работать не на газе, а на мощных магнитах.
Прорыв неминуем
ТЕХНОЛОГИЯ магнитного охлаждения набирает обороты во всем мире. Исследования ведутся в лабораториях Европы, США, Канады, Китая и России. В чем же суть технологии? "В способности любого магнитного материала изменять свою температуру под воздействием магнитного поля. Это некий аналог циклов сжатия и расширения газов в традиционных холодильниках, - поясняет доктор наук, гендиректор компании "Перспективные магнитные технологии и консультации" Александр Тишин. - Подобный эффект (он называется магнитокалорическим) известен давно, с конца ХIХ века, но на протяжении долгих лет не удавалось создать эффективной установки, чтобы расширить рабочий интервал температур и добиться высокой мощности".
А мощность магнитного холодильника напрямую будет зависеть от того, какой сплав "зашит" в нем в качестве рабочего тела. Сейчас перспективным считается редкоземельный металл гадолиний, но ученым физфака МГУ под руководством Александра Тишина удалось найти более эффективный материал - сплав железа с родием. Он дает максимальный магнитокалорический эффект (большой перепад температур), но, правда, пока слишком дорог. А поскольку сотни фирм по всему миру занимаются разработкой мощных магнитных материалов (мы даже не подозреваем, насколько они распространены в современных приборах, автомобилях и пр.), можно не сомневаться: рано или поздно будет найден сплав, благодаря которому магнитный холодильник станет бытовой реальностью.
Влага из воздуха
КАКОВЫ перспективы у магнитного охлаждения? Для начала разберемся, в чем преимущество этой технологии. Во-первых, такие рефрижераторы компактнее традиционных, работающих на фреоне или углекислоте (речь идет о габаритах рабочей части агрегата). Во-вторых, они "едят" мало энергии и на 20-30% экономичнее своих газовых "собратьев": магнитный холодильник способен работать от шестивольтовой батареи, а значит, быть переносным. В-третьих, они безопаснее с точки зрения экологии. Фреон разрушает озоновый слой, а твердые магнитные материалы можно использовать и после утилизации самого устройства. Кстати, и послужит такой холодильник дольше: в нем будет малое число движущихся деталей, а значит, меньше износ.
"Думаю, в первую очередь технология найдет применение в охлаждении мощных процессоров, - считает Александр Тишин. - Сейчас этим целям служат вентиляторы, и для высокоскоростных компьютеров это является проблемой. Много энергии потребляют современные кондиционеры - очевидно, что магнитное охлаждение пригодится и в этой сфере. В том числе для производства автомобильных кондиционеров и холодильников. Наконец, в жарких странах, где много солнца и мало воды, пригодятся установки, добывающие влагу из воздуха за счет магнитокалорического эффекта. Работать они смогут от элементарной солнечной батареи".
Между прочим, в Соединенных Штатах работы по магнитному охлаждению финансируются уже на протяжении 20 лет. Деньги выделяют НАСА (космос - еще одно перспективное применение) и Министерство энергетики. Последнее ведомство не скрывает своих интересов: по подсчетам экспертов, промышленное внедрение технологии позволит снизить энергопотребление в масштабах страны на 5%. А для США это огромная цифра - сэкономленной энергии вполне хватило бы для обеспечения электричеством Франции.
Неудивительно, что американцы и создали первыми прототип бытового магнитного холодильника. Случилось это пару лет назад. Агрегат наглядно показал, как действует магнитокалорический эффект - воздух в установке охлаждается до 5°С. Создатель устройства профессор Карл Гшнайдер назван достоянием нации - он получил пожизненный грант на развитие технологии. Ну а что Россия? Несмотря на передовой опыт прошлых лет, финансировать работы в области магнитного охлаждения никто у нас не спешит. Инвесторов пугают долгосрочные перспективы. Видимо, проще будет купить потом лицензию у тех же американцев или завозить холодильники из Китая. Нам не привыкать.
КАК ИДЕТ ПЕРЕСТРОЙКА. НАУКА: ПОИСК НОВЫХ ПУТЕЙ