英国初创公司 Barocal 正在开发一种利用固体材料实现加热和制冷的新技术,目标是为现有蒸汽压缩制冷系统提供替代方案,用于冷却食品、饮料及建筑空间等。
传统技术仍占主导
目前家用冰箱和大部分制冷设备仍依赖诞生于上世纪的蒸汽压缩技术。尽管相关领域不断出现新方案,但在成本和可靠性方面,尚无技术能够大规模取代这一成熟体系。
Barocal 表示,其正在研发的方案仅依赖一种廉价固体材料即可完成制冷过程,早期原型机的表现已与现有冰箱压缩机相当,并有望显著降低能耗。
1000万美元种子轮融资
为推动技术商业化,Barocal 已完成1000万美元种子轮融资。公司向 TechCrunch 透露,本轮投资方包括 World Fund、Breakthrough Energy Discovery、Cambridge Enterprise Ventures 和 IP Group。
公司称,新技术在运行过程中不涉及气态制冷剂,因此不存在制冷剂泄漏带来的气候变暖风险。传统蒸汽压缩系统中使用的气体制冷剂,部分会破坏臭氧层,部分则具有较高温室效应,其中一些基于温室气体的制冷剂,其单位质量的变暖效应可超过等量二氧化碳的1000倍。
技术原理来源于材料物理研究
Barocal 的核心技术源自公司创始人、剑桥大学材料物理学教授 Xavier Moya 的研究工作。
Moya 在接受 TechCrunch 采访时表示,他长期关注加热和制冷技术,并将兴趣追溯到自己在西班牙的童年经历。当时他常在一个狭小而炎热的房间里学习,对家中后来安装空调的体验印象深刻。

在学术研究中,Moya 专注于各类制冷剂材料,尤其关注通过挤压或拉伸固体材料来实现吸放热的体系。他常用一个放气气球的简单实验向外界说明这一原理:将气球贴近嘴部反复拉伸和放松,拉伸时会感觉变热,静置后放松则会感觉变冷。
据介绍,Barocal 使用的材料遵循类似机制。这类材料与一种已广泛应用于塑料、涂料等行业的有机物相关。在未受压状态下,材料内部分子可以自由旋转;当施加压力时,分子旋转被抑制。公司解释称,从最基本层面看,热量与原子和分子的运动相关,减少这种运动会使材料释放热量,而解除压力则会使材料重新吸收热量。
通过固体材料实现热量转移
在具体应用中,Barocal 计划利用上述材料在不同位置之间转移热量。例如,在冰箱系统中,该材料将被用来把热量从箱体内部“泵送”到外部,从而降低内部食物和饮料的温度。
为实现热量传递,公司设计让水流经这些固体材料,再将水导向散热器进行放热。由于核心介质为固体,系统中不涉及气态制冷剂,因而不存在气体泄漏问题。
优先瞄准大型暖通和制冷系统
Barocal 表示,这一技术在原理上可应用于不同规模的制冷和供暖设备。但在商业化初期,公司将重点放在大型暖通空调(HVAC)和商用制冷系统上。
Moya 称,在这些大型系统中,若能实现效率提升,将对客户的运营成本产生更为显著的影响。他表示,公司当前“正在关注更大的商业系统”,并认为在这一领域可以“更快地产生更大影响”。
