編譯／韋士塔

許多物品需要在低溫環境中保存，包括食品、藥物、捐贈的血液、器官或者高速運算的伺服器等，另外，酷熱氣候也讓空調成為幾乎不可或缺的裝置；目前最常見的冷藏或冷凍設施是冰箱、冰櫃，除了這些傳統裝置，科學家也正在開發創新技術，希望在提高降溫效果之際，減少對地球環境的負面衝擊，其中一項先進技術是美國科學家研發的「離子熱能冷卻」（ionocaloric cooling）技術。

典型的製冷系統是利用流體把熱量帶走，其原理是流體在蒸發成氣體時會吸收熱量，然後透過封閉的管道輸送並冷凝回液體。這些用來冷卻的流體就是冷媒（或稱為製冷劑），儘管冷卻效果極佳，但其原料對環境並不友善。

最初的冷媒是由二氧化硫、氯甲烷冷製作的化學製冷劑，有致人死亡、中毒等風險；後來，科學家發明氟利昂（Freon），這種物質的化學成分是氯氟烴，主要型態是穩定、不可燃、中度毒性的氣體或液體，常作為冷媒使用；然而，氯氟烴會破壞臭氧層，導致全球暖化。後來，科學家採用氫氟化碳、三氟甲烷等物質取代氯氟烴，雖然這些物質不會消耗臭氧，卻是強效的溫室氣體。

美國勞倫斯柏克萊國家實驗室（Lawrence Berkeley National Laboratory）以及柏克萊加州大學（UC Berkeley）的研究人員指出，讓物質吸收及釋放熱量的方法，不只限於製冷劑。研究團隊開發的新技術，利用材料相變（例如固態的冰塊變成液態的水）時儲存或釋放能量的原理，產生降溫較果。

依據研究團隊發表於《科學》（Science）期刊的報告，把冰塊的溫度提高，冰塊就會融化，這個過程會吸收熱量，讓周遭空間的溫度降低。

此外，在不吸收熱量的情況下，也能使冰塊融化，方法是添加一些帶電粒子或離子，常見的例子就是在道路上撒鹽以避免結冰。

離子熱能循環技術，也使用鹽來讓流體產生相變，並使周圍環境冷卻。

勞倫斯柏克萊國家實驗室的機械工程師李利（Drew Lilley）表示：「冷媒的問題至今尚未解決，目前還沒有能夠讓物品冷卻、降溫效率出色、對人體無害且不傷害環境的替代品。但我們研發的離子熱能循環技術如果實現，有可能發揮這些作用。」

研究團隊已依據離子熱能循環的理論建構模型，闡述這項技術如何與冷媒競爭，且降溫效率可能更高。研究團隊使用了由碘跟鈉所形成的鹽來進行實驗，融化碳酸乙烯酯。

該實驗室的另一位機械工程師普拉薛爾（Ravi Prasher）表示：「我們試圖抑制冷媒造成的全球升溫，提升能源效率，並降低設備的成本；初步的實驗結果顯示，離子熱能冷卻的前景充滿希望。我們已證實這項技術的可行性，希望這項技術能走出實驗室，展開大規模的商業應用。」