Pascal:170年历史的热泵技术迎来革命性升级

意外发现开启新篇章
当实验数据摆在眼前时,亚当·斯拉夫尼和徐镇英感到十分困惑。他们原本正在测试一类用于提升冰箱、空调和热泵效率的新型材料——这一直是制冷设备行业苦苦追寻的目标。按理说,测试结果应该一致,但事实并非如此。
“为什么这些材料会有差异?我们到底改变了什么?”斯拉夫尼告诉媒体。(他们大约在三个月后有了初步判断,但直到一两年后才找到确凿证据。)
如今,这一发现正是斯拉夫尼创办的Pascal公司的技术基石。他担任联合创始人兼首席执行官,徐镇英则出任联合创始人兼首席技术官。该公司近期完成了850万美元的追加融资,由Sazze Partners和LB Investment联合领投,韩国产业银行硅谷办公室等机构跟投。
效率提升20%的商业前景
斯拉夫尼表示,采用Pascal新材料的冰箱和热泵,其能效比现有产品高出约20%。(热泵和冰箱本质上都基于相同的制冷原理。)该公司已与一家跨国饮料企业签订合同,推进该技术的试点应用。
“这次融资的顺利落地,很大程度上是因为我们比预期更早获得了客户合同,”斯拉夫尼说。按照计划,Pascal将于明年年初交付首台样机,并预计在2028年推出更加成熟的量产冰箱产品。
制冷技术的历史困局
自从冰箱问世以来,科学家们一直在寻找更优质的制冷剂。近年来,他们的目标是找到对环境无害的化合物——这类物质确实存在,但必须至少与现有制冷剂一样高效。
“过去三四十年来,我们一直在制冷剂问题上打地鼠,”斯拉夫尼坦言,”早期的气态制冷剂如氟利昂会破坏臭氧层,而新一代制冷剂如R-134a虽然不伤臭氧,却是强效温室气体。这仿佛一个永无止境的循环。”
固态制冷:一条新路径
固态制冷剂是一类吸引研究者目光的替代方案。由于呈固态,它们不会泄漏到大气中,从根本上消除了现代制冷剂带来的气候和臭氧隐患。这类材料的工作原理与传统制冷剂相似——受压时释放热量,减压时吸收热量,同时还能进一步提升制冷设备的能效。
在意外发现之前,斯拉夫尼与哈佛大学的同事已经在研究这类材料。”我们本想做一些高压测量,但仪器要求使用气体,所以我们换了不同气体进行测试,结果发现——它们的表现竟然不同!”斯拉夫尼回忆道。
经过反复实验验证,团队意识到他们找到了一条通往固态制冷的全新路径。Pascal的热泵并非直接压缩固体材料块,而是将二氧化碳气体压入装有海绵状多孔材料的储气罐中——这种材料是公司的核心技术之一。
工作原理揭秘
当二氧化碳渗入多孔材料时,气体分子在孔隙内部与孔壁发生碰撞,将能量传递给材料,使其温度升高。随后,热交换器将部分热量排出。反向操作时,材料从热交换器吸收热量,并将其传递给二氧化碳分子。
在一台Pascal冰箱中,始终有两组储气罐在协同工作:一组从冰箱内部吸收热量并传递给二氧化碳,另一组则将二氧化碳中的热量释放到外部空气中。随着两组储气罐分别变得过冷和过热,系统会自动切换流向。
“这种材料非常坚固耐用,”斯拉夫尼表示,”我们已经对其进行了30万次循环测试。”
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