एक सामग्री भौतिक विज्ञानी द्वारा स्थापित एक स्टार्टअप एक नई ठोस-अवस्था प्रशीतन सामग्री के साथ भोजन और इनडोर स्थानों को ठंडा करने के तरीके को फिर से लिखने की कोशिश कर रहा है, और अब इसने व्यावसायीकरण की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम उठाया है। कंपनी, बैरोकल, एक ठोस सामग्री विकसित कर रही है जो पिछले सात वर्षों से दबाव डालकर गर्मी को अवशोषित और जारी कर सकती है, जो लीक होने वाले, ओजोन परत को नष्ट करने वाले और ग्रीनहाउस प्रभाव को बढ़ाने वाले पारंपरिक प्रशीतन तरल पदार्थों को बदलने की उम्मीद कर रही है। योजना के अनुसार, इस प्रकार की सामग्री का उपयोग भविष्य में रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनिंग सिस्टम में किए जाने की उम्मीद है।
रिपोर्टों के अनुसार, कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय के प्रोफेसर और सामग्री भौतिक विज्ञानी जेवियर मोया द्वारा स्थापित स्टार्टअप ने हाल ही में अपने ठोस-राज्य प्रशीतन समाधान के व्यावसायीकरण को आगे बढ़ाने के लिए $ 10 मिलियन का एक नया वित्तपोषण पूरा किया है। यह फंडिंग यूरोपीय इनोवेशन काउंसिल से प्राप्त $4.5 मिलियन और TERA-अवार्ड ऊर्जा समाधान प्रतियोगिता में जीते गए $1 मिलियन के अतिरिक्त है। ऐसा माना जाता है कि इससे बैरोकल के प्रौद्योगिकी कार्यान्वयन में उल्लेखनीय तेजी आएगी।
बैरोकल के दृष्टिकोण को समझने के लिए, पारंपरिक प्रशीतन प्रणालियों के बुनियादी सिद्धांतों की समीक्षा करना महत्वपूर्ण है। वर्तमान में, घरेलू रेफ्रिजरेटर आमतौर पर बॉक्स के अंदर कॉइल में प्रसारित करने के लिए तरल रेफ्रिजरेंट का उपयोग करते हैं। इनमें से अधिकांश रेफ्रिजरेंट शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें हैं। जैसे ही वे गैस में वाष्पित होते हैं, वे आसपास की हवा और भोजन से गर्मी को अवशोषित करते हैं, जिससे आंतरिक स्थान ठंडा हो जाता है। फिर गैसीय रेफ्रिजरेंट को कंप्रेसर द्वारा अंदर खींचा जाता है और संपीड़ित किया जाता है, जिसके दौरान गैस गर्म होती है। उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली गैस फिर धड़ के पीछे कुंडल के माध्यम से बहती है, और पंखा बाहरी हवा में गर्मी फैलाने में मदद करता है। गैस धीरे-धीरे ठंडी होती है और संघनित होकर वापस तरल में बदल जाती है। दबाव को कम करने के लिए थ्रॉटलिंग तत्व से गुजरने के बाद, तरल रेफ्रिजरेंट बाष्पीकरणकर्ता कुंडल में वापस आ जाता है, और प्रशीतन को पूरा करने के लिए पूरे चक्र को दोहराया जाता है।
बैरोकल का नवाचार प्लास्टिक क्रिस्टल का उपयोग है, जो एक सस्ती ठोस-अवस्था प्रशीतन सामग्री है। आराम की स्थिति में, क्रिस्टल के अंदर के अणु घूमने के लिए स्वतंत्र होते हैं, और सामग्री स्वयं गर्मी को अवशोषित करती है, लगभग 50 डिग्री सेल्सियस (90 डिग्री फ़ारेनहाइट) की तापमान सीमा को कवर करती है। जब इस पर बाहरी दबाव लगाया जाता है, तो आणविक घूर्णन "रुक जाता है" और क्रिस्टल वह गर्मी छोड़ता है जो उसने पहले अवशोषित की थी। यदि इस प्रक्रिया के दौरान पानी को सामग्री के माध्यम से बहने दिया जाता है और गर्मी को दूर ले जाया जाता है, और फिर गर्मी को रेडिएटर के माध्यम से पर्यावरण में छोड़ दिया जाता है, तो गर्मी को रेफ्रिजरेटर या एयर कंडीशनिंग सिस्टम से बाहर "परिवहन" किया जा सकता है।
इस सिद्धांत को "बैरोकैलोरिक प्रभाव" कहा जाता है और यहीं से बैरोकल नाम आया है। इस ठोस दबाव कार्ड प्रशीतन सामग्री की मदद से, प्रशीतन प्रणाली अब पारंपरिक ग्रीनहाउस गैस रेफ्रिजरेंट पर निर्भर नहीं रहती है, जिससे रिसाव के कारण जलवायु पर पड़ने वाले भारी नकारात्मक प्रभाव को मूल रूप से समाप्त कर दिया जाता है। साथ ही, पारंपरिक वाष्प संपीड़न प्रशीतन चक्र में उच्च ऊर्जा खपत होती है और कंप्रेसर को चलाने के लिए बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है। ठोस-अवस्था समाधान से ऊर्जा दक्षता में उल्लेखनीय सुधार होने और प्रशीतन के लिए आवश्यक ऊर्जा कम होने की उम्मीद है।
यह ध्यान देने योग्य है कि मोया और उनकी टीम इस दिशा में एकमात्र खोजकर्ता नहीं हैं। कई टीमों सहित वैज्ञानिक अनुसंधान बल, निम्न-कार्बन प्रशीतन प्रौद्योगिकी विकसित करने के लिए समान सिद्धांतों का उपयोग करने का प्रयास कर रहे हैं। कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय ने भी बैरोकल की स्थापना से पहले 15 वर्षों तक संबंधित तंत्र का अध्ययन जारी रखा। उदाहरण के लिए, एक शोध दल ने पारंपरिक रेफ्रिजरेंट प्रणाली को बदलने की उम्मीद में, ठोस रेफ्रिजरेंट पर आधारित एक हरित एयर कंडीशनिंग समाधान का प्रस्ताव दिया है।
यदि बैरोकल को इंजीनियरिंग और बाजार स्तरों पर "स्थिर रूप से कार्यान्वित" किया जा सकता है, तो इस प्रकार की ठोस-राज्य प्रशीतन तकनीक से भविष्य में दोहरे उत्सर्जन में कमी प्राप्त करने की उम्मीद है: एक तरफ, यह प्रशीतन की वैश्विक मांग के कारण होने वाले बिजली के दबाव को कम करेगा, और दूसरी ओर दूसरी ओर, यह स्रोत से ग्रीनहाउस गैस रेफ्रिजरेंट का उपयोग करने की आवश्यकता को समाप्त कर देगा। यह देखते हुए कि आने वाले दशकों में दुनिया भर में रेफ्रिजरेटर और एयर कंडीशनर की संख्या में उल्लेखनीय वृद्धि जारी रहेगी, जलवायु परिवर्तन को कम करने में इस वैकल्पिक मार्ग का संभावित प्रभाव अत्यधिक प्रत्याशित है।
वर्तमान में, Barocal वाणिज्यिक-ग्रेड HVAC और प्रशीतन प्रणालियों में अपनी मोमी-बनावट वाली ठोस प्रशीतन सामग्री की शुरूआत की खोज कर रहा है। सामग्री के अनुसंधान और विकास के अलावा, इस प्रकार के "निचोड़ने योग्य ठोस" को वास्तव में प्रयोग करने योग्य प्रणाली में कैसे बनाया जाए, इसके लिए बहुत सारे इंजीनियरिंग कार्य की आवश्यकता होती है, जिसमें सिस्टम लघुकरण, उच्च दक्षता, लागत नियंत्रण और संचालन के दौरान कम शोर प्राप्त करना शामिल है। कंपनी ने पहले खुलासा किया था कि उसने कई अंतरराष्ट्रीय कंपनियों के साथ पायलट सहयोग शुरू किया है और उसका लक्ष्य तीन साल के भीतर अपना पहला वाणिज्यिक उत्पाद लॉन्च करना है। यदि यह ठीक रहा, तो उपभोक्ताओं को अपने दैनिक जीवन में इस "भविष्य के रेफ्रिजरेटर" की शीतलन विधि का अनुभव करने के लिए बहुत लंबा इंतजार नहीं करना पड़ेगा।