تبدیل آب جوش به یخ بدون صرف انرژی

الکس ماتیو-کینگ

فیزیکدانان می‌گویند دستگاهی اختراع کرده‌اند که توانایی بالقوه «تبدیل آب جوش به یخ بدون صرف انرژی» و بدون تخطی از قوانین ترمودینامیک را دارد.

هرچند به نظر می‌رسد این کشف یک «جادوی ترمودینامیک» باشد، اما پژوهشگران دانشگاه زوریخ می‌گویند می‌توان بدون شکستن قوانین بنیادی فیزیک، به این نتیجه دست یافت.

دومین قانون ترمودینامیک می‌گوید حرارت تنها می‌تواند از شیئ گرم‌تر به شیئ سردتر حرکت کند، اما نه عکس آن. اما تیم کارشناسان سوئیسی، با توجه به کارکرد خنک کننده «پلتییِر» که در مینی بارهای هتل‌ها تعبیه شده، برای نخستین بار، نشان داده‌اند که می‌توان بدون استفاده از برق یا منبع تولید انرژی خارجی، حرارت شیئی را به سطحی بسیار کمتر از دمای اتاق کاهش داد.

پرفسور اندریاس شیلینگ، مولف گزارشی که در نشریه «پیشرفت علم» چاپ شده، می‌گوید: «در نگاه نخست، به نظر می‌رسد این آزمایش‌ها نوعی جادوی ترمودینامیک است که تصور سنتی ما را در مورد حرکت حرارت به چالش می‌گیرد. فرض بر این است که این ماشین تجربی می‌تواند آب جوش را بدون استفاده از هر نوع انرژی به یخ تبدیل کند».

شارهای «پلتییر»، دستگاه‌هایی هستند که جریان‌های الکتریکی را به دو ولتاژ متفاوت حرارتی تبدیل می‌کنند که می‌تواند تا بی نهایت از دما به برودت و عکس آن حرکت کند.

در این آزمایش، این شارهای نواسانی برای جریان حرارت از شیئی خنک‌تر استفاده و برودت آن را افزایش می‌دهند.

پرفسور شیلینگ و همکارانش یک قطعه مس را تا یکصد درجه سانتیگراد حرارت داده و سپس با استفاده از دستگاه پلتییر توانستند آنرا تا دو درجه کمتر از دمای اتاق خنک کنند.

تکمیل این دستگاه نتیجه‌ای به مراتب چشمگیرتر خواهد داشت. به گفته پرفسور شیلینگ، شار کامل پلتییر می‌تواند به برودتی برابر با چهل و هفت درجه زیر صفر برسد.

او می‌گوید: «با این تکنولوژی بسیار ساده می‌توان مقادیر معتنابهی شیئی جامد، مایع یا گاز را بدون استفاده از منبع انرژی خارجی به برودتی کمتر از دمای هوای اتاق رساند».

حرکت دائمی و دو ولتاژ داخل خنک کننده می‌تواند سیستمی به وجود بیاورد که بدون استفاده از منبع انرژی خارجی، بدون وقفه تولید برودت کند. این، کارکرد مدل آتی پلتییر است. در نوع پیشرفته این دستگاه، استفاده از مواد بسیار هادی می‌تواند میزان هدر رفتن انرژی ناشی از کار ولتاژ داخل دستگاه را به حداقل برساند.