با فناوری نانو؛

یخچال‌هایی با مصرف انرژی کمتر تولید می شوند

پژوهشگران کشور در طرحی مشترک با یک شرکت تولید کننده لوازم خانگی، اقدام به تولید ورق‌های نانوکامپوزیتی کردندکه می‌تواند در ساخت بدنه‌ یخچال برای کاهش مصرف انرژی بکارگرفته شود.

کد خبر: ۹۶۱۳۰

تاریخ: ۰۹ دی ۱۳۹۴ - ۱۱:۰۹

به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، امروزه در صنعت لوازم خانگی نظیر یخچال‌ها، نیاز شدید به کاهش مصرف انرژی است. یکی از مواردی که می‌تواند منجر به کاهش مصرف انرژی در یخچال شود، استفاده از موادی است که بتواند برودت تولید شده توسط اپراتور را بهتر و بیشتر به محفظه‌ یخچال هدایت کرده و میزان راندمان را افزایش دهد. برای این منظور می‌توان هدایت حرارتی قسمت‌های انتقال دهنده‌ برودت اپراتور به داخل یخچال را افزایش داد.

ایوب کریم زاد قویدل، یکی از محققان این طرح اظهار داشت: در این طرح نانوکامپوزیت پلیمری پیشنهاد شده که می‌تواند جایگزین پلیمرهای مورد استفاده در ساخت یخچال شود و دستیابی به این هدف را ممکن سازد.

به گفته وی، بکارگیری این نانوکامپوزیت منجر به کاهش چشمگیر مصرف انرژی و نیز از بین بردن بوهای نامطلوب یخچال می‌شود.

وی افزود: نانوکامپوزیت پیشنهادی در این طرح، از جنس پلیمر «پلی متیل متا آکریلات» و «نانولوله‌های کربنی» است که از خواص هدایت حرارتی و مکانیکی بهبود یافته برخوردار است. البته این نانوکامپوزیت می‌تواند در تمام صنایعی که نیاز به پلیمر با خواص بهبود یافته است، استفاده شود.

وی ادامه داد: در ساخت یخچال، قسمت‌های مربوط به انتقال برودت عموماً از جنس پلیمر «اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)» است. بهترین روش برای افزایش هدایت حرارتی، کامپوزیت سازی پلیمرهای مورد استفاده به ویژه با نانولوله‌های کربنی است. اما کامپوزیت کردن ABS با نانولوله‌های کربنی دارای محدودیت‌ها و مشکلاتی است.

کریم زاد قویدل با بیان اینکه ABS یک پلیمر ضدالکتریسیته‌ ساکن است، اما با افزایش نانولوله‌های کربنی این خاصیت از بین می‌رود، عنوان کرد: از طرفی کاهش چشمگیر مقاومت الکتریکی ABS با افزودن درصد ناچیزی از نانولوله‌های کربنی از دیگر معایب این کامپوزیت سازی است.

به گفته وی، با توجه به میزان کلی کاربرد این پلیمر در ساخت یخچال‌ها، افزودن نانولوله‌های کربنی به کل بدنه و قسمت‌های پلیمری توجیه اقتصادی نخواهد داشت، به همین دلیل ما از یک پلیمر جایگزین استفاده کردیم.

به گفته‌ این محقق، چنانچه کل محفظه‌ یخچال از نانوکامپوزیت ساخته شود، در این صورت انتقال برودت داخل به خارج یخچال زیادتر شده که نه تنها موجب کاهش مصرف انرژی نمی‌شود، بلکه آن را افزایش خواهد داد. بنابراین باید تنها قسمتی از محفظه که با اوپراتور در تماس است، از جنس نانوکامپوزیت ساخته شود. اما به دلیل یکپارچه بودن کل محفظه امکان کامپوزیت سازی بخشی از آن در مقیاس صنعتی وجود ندارد.

وی گفت: متداول‌ترین روش تولید ورق‌های نانوکامپوزیتی، روش قالبگیری تزریقی است، اما در روش قالبگیری میزان پرت مواد به دلیل وجود راهگاه‌ها و... زیاد است. با توجه به این نکته و قیمت بالای نانولوله‌های کربنی مورد استفاده و عدم امکان تولید ورق‌هایی با ابعاد بسیار دقیق، از سایر پیشنهادات این تیم تحقیقاتی، تولید ورق‌هایی با ابعاد بزرگ و سپس برش دقیق آن‌ها در اندازه‌های مورد نیاز توسط برش لیزری است.

این طرح در قالب پایان نامه‌ کارشناسی ارشد ایوب کریم زاد قویدل از دانشگاه ارومیه، به راهنمایی دکتر طاهر ازدست از دانشگاه ارومیه و دکتر محمدرضا شبگرد از دانشگاه تبریز انجام شده است.