我國科研團隊攻克制冷技術瓶頸 賦能算力綠色升級

近日，中科院金屬研究所團隊與合作者首次發現“溶解壓卡效應”，這項原創性制冷技術突破，有望為高耗能數據中心等算力基礎設施裝上“低碳降溫管家”，破解行業長期面臨的能耗與散熱困境。

隨著數字經濟飛速發展，算力需求持續暴漲，數據中心作為核心樞紐，其冷卻系統的能耗壓力愈發突出。據行業數據顯示，數據中心冷卻能耗占總用電量的近四成，傳統壓縮機制冷不僅依賴高污染工質，碳排放量大，在應對高功率設備散熱時，還受限于換熱效率瓶頸，難以匹配算力升級的需求。尤其是在極端高溫天氣頻發的背景下，傳統冷卻系統常陷入“越熱越費電、費電仍難降溫”的惡性循環。

團隊在實驗中發現，硫氰酸銨水溶液在壓力變化下展現出超乎預期的熱效應：加壓時，溶液中的鹽分快速析出并釋放熱量；卸壓后，析出的鹽分又迅速溶解，同時強力吸收周圍熱量。在室溫環境下，該溶液可在20秒內實現近30℃的瞬時降溫，高溫環境下降溫幅度更優，性能遠超現有固態相變材料。科研團隊將這一全新物理現象命名為“溶解壓卡效應”。

為了讓公眾理解這一原理，團隊給出了生動類比：傳統固態壓卡效應類似擠壓干燥海綿，按壓時發熱、回彈時吸熱，但傳熱慢、制冷量有限，就像“造得出冷卻送不走”；而“溶解壓卡效應”更像是擠壓吸滿鹽水的濕海綿，擠壓時鹽水析出放熱，松開后海綿吸回鹽水并快速吸熱，液體的流動性既保證了強勁制冷能力，又實現了高效傳熱，一舉打破了制冷領域“低碳-大冷量-高換熱”的不可能三角。

基于這一效應，科研團隊設計出一套四步循環制冷系統，通過“加壓升溫—向環境散熱—卸壓降溫—輸送冷量”的閉環運作，單次循環每克溶液可吸收67焦耳熱量，理論效率高達77%，展現出極強的工程應用潛力。與現有固態制冷技術相比，該系統無需額外換熱介質，結構更緊湊，適配性更廣。

業內人士表示，若該技術實現規模化應用，將大幅降低數據中心制冷能耗，為算力基礎設施綠色升級提供核心支撐，助力數字經濟與“雙碳”目標協同發展。