Процесс охлаждения в обычных рефрижераторах происходит за счет применения сжатого газа — хладагента (это фреоны, аммиак либо некоторые углеводороды). Циркулируя по системе, он переходит из «холодного», жидкого состояния в «горячее», газообразное. Проходя внутри камеры холодильника по трубкам, газ принимает тепло, которое было забрано из нее испарителем, потом попадает в конденсатор, где остывает, отдавая в окружающую среду тепло вне холодильника.
Чтобы технология магнитного охлаждения работала, необходимо намагничиваемое вещество и сильный магнит. Попеременное, «мигающее» выключение и включение магнитного поля дает возможность «подчинить» изменения температуры вещества и существенно охладить его.
В основе технологии стоит использование магнитокалорического эффекта — то есть способности каждого магнитного материала изменять температуру, а также перераспределять внутреннюю энергию. Данный эффект открыт был в 1881 г. немецким ученым Эмилем Варбургом, использовать же его для охлаждения было предложено американскими учеными в 1933 г., но тогда считалось, что мощности магнитных рефрижераторов, а также рабочий интервал температур чрезвычайно малы для промышленных использований. Однако, магнитные холодильники несколько компактнее компрессионных и, по некоторым оценкам, приносят окружающей среде меньше вреда.
Технология, которая создана специалистами Дании, получила название MagCool. Она стала энергетически «успешной» за счет удачного выбора намагничиваемого материала — ученые использовали гадолиний, который проявляет сильно магнитные свойства при комнатной температуре (некоторые металлы, для сравнения, намагничиваются при температуре примерно 100 градусов). Gd (Гадолиний) – это химический элемент, у которого атомный номер 64. Стоимость чистого гадолиния на рынке металлов составили в 2012 г. до 200 долларов за кг.
«Мы собираемся доработать технологию, чтоб она получила промышленное использование… Скорее всего, через четыре года такие магнитные холодильники можно уже будет приобрести», — сказала Нини Придс, руководитель проекта MagCool, чьи слова приведены были в сообщении.