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When the measurements came back, Adam Slavney and Jinyoung Seo had no explanation. Their team at Harvard University was testing a new class of materials meant to make refrigerators, air conditioners and heat pumps more efficient, and two readings that should have matched did not. “Why are these things different? What did we change?” Slavney recalls asking. The answer was a gas swap made during high-pressure measurements: the instrument needed a gas, and the team changed which one they used. That puzzle, which took one or two years to prove, is now the basis of Pascal, the startup where Slavney is chief executive and Seo chief technology officer.
Quando sono arrivati i risultati delle misurazioni, Adam Slavney e Jinyoung Seo non riuscivano a spiegarsela. Il loro team dell'Università di Harvard stava testando una nuova classe di materiali pensati per rendere più efficienti frigoriferi, condizionatori d'aria e pompe di calore, e due letture che avrebbero dovuto coincidere non coincidevano. «Perché queste cose sono diverse? Che cosa abbiamo cambiato?», ricorda Slavney di essersi chiesto. La risposta stava in uno scambio di gas effettuato durante le misurazioni ad alta pressione: lo strumento richiedeva un gas, e il team aveva cambiato quello utilizzato. Quell'enigma, che ci sono voluti uno o due anni per chiarire, è oggi la base di Pascal, la startup di cui Slavney è amministratore delegato e Seo responsabile tecnologico.
The search for better refrigerants is almost as old as the appliances themselves. Freon, an earlier refrigerant, ate a hole in the ozone layer, and newer ones such as R-134a remain extremely potent greenhouse gases. Slavney calls it “a never-ending treadmill.” Solid-state refrigerants offer a way off that treadmill: because the working material stays solid, it cannot escape into the atmosphere, and it gives off heat when squeezed and absorbs it when pressure is released.
La ricerca di refrigeranti migliori è quasi antica quanto gli elettrodomestici stessi. Il Freon, un refrigerante più vecchio, ha bucato lo strato di ozono, e quelli più recenti, come l'R-134a, restano gas serra estremamente potenti. Slavney lo definisce «un tapis roulant senza fine». I refrigeranti allo stato solido offrono una via d'uscita da questo tapis roulant: poiché il materiale di lavoro resta solido, non può disperdersi nell'atmosfera, e cede calore quando viene compresso e lo assorbe quando la pressione viene rilasciata.
Pascal does not squeeze a solid block. It feeds carbon dioxide (CO2), a gas, into a cartridge filled with a sponge-like material that the company keeps proprietary. As the gas works into the pores, its molecules bounce off the walls, transfer energy to the material and warm it, and a heat exchanger releases part of that heat. Run in reverse, the material draws energy from the heat exchanger and hands it to the gas. A Pascal refrigerator runs two cartridges at once: one pulls heat from inside the fridge, the other sends it to the outside air, and the flow reverses when the cartridges become too hot and too cold.
Pascal non comprime un blocco solido. Immette anidride carbonica (CO2), un gas, in una cartuccia riempita di un materiale simile a una spugna che l'azienda tiene segreto. Mentre il gas penetra nei pori, le sue molecole rimbalzano sulle pareti, trasferiscono energia al materiale e lo riscaldano, e uno scambiatore di calore rilascia parte di quel calore. Facendo funzionare il sistema in senso inverso, il materiale sottrae energia allo scambiatore di calore e la cede al gas. Un frigorifero Pascal fa funzionare due cartucce contemporaneamente: una estrae calore dall'interno del frigorifero, l'altra lo invia all'aria esterna, e il flusso si inverte quando le cartucce diventano troppo calde o troppo fredde.
Durability is the figure the team cites most. The material has been cycled up to 300,000 times, which Slavney equates to roughly a year of operation. The company says the whole system moves heat more effectively than other solid-state designs, so it does not need the high pressures those designs may demand. The 20% efficiency gain is Pascal’s own projection for a refrigerator or heat pump using its material, and the company has not yet delivered a working prototype.
La durata è il dato che il team cita più spesso. Il materiale è stato sottoposto a cicli fino a 300.000 volte, che Slavney equipara a circa un anno di funzionamento. L'azienda afferma che l'intero sistema trasferisce il calore in modo più efficace rispetto ad altri progetti allo stato solido, quindi non ha bisogno delle alte pressioni che quei progetti potrebbero richiedere. Il guadagno di efficienza del 20% è una proiezione di Pascal stessa per un frigorifero o una pompa di calore che utilizzano il suo materiale, e l'azienda non ha ancora consegnato un prototipo funzionante.
The first concrete customer is a multinational beverage company, which signed a pilot contract earlier than Pascal expected. A first prototype is due early next year and a batch of more polished refrigerators in 2028. Slavney’s bet now rests on cost: because the system uses conventional components, he believes it can be made cheap, and that is what would let it spread beyond pilots. Whether the 20% holds in a product that people can buy is what those dates will test.
Il primo cliente concreto è una multinazionale delle bevande, che ha firmato un contratto pilota prima di quanto Pascal si aspettasse. Un primo prototipo è previsto per l'inizio del prossimo anno e una serie di frigoriferi più rifiniti nel 2028. La scommessa di Slavney ora si gioca sui costi: poiché il sistema utilizza componenti convenzionali, egli ritiene che possa essere realizzato a basso prezzo, ed è questo che gli permetterebbe di diffondersi oltre la fase pilota. Se il 20% reggerà in un prodotto che le persone possano acquistare è ciò che verificheranno quelle scadenze.