Pascal đang phát triển một hệ thống làm lạnh thể rắn dùng carbon dioxide và vật liệu xốp. Đồng sáng lập Adam Slavney cho rằng thiết bị dùng vật liệu của Pascal có thể đạt hiệu suất cao hơn khoảng 20% so với các mẫu hiện có. Theo bài viết gốc của TechCrunch, công nghệ này chưa có trong sản phẩm thương mại, nhưng Pascal đã ký thỏa thuận thử nghiệm với một công ty đồ uống đa quốc gia.
Pascal dự kiến giao nguyên mẫu đầu tiên vào đầu năm sau và đưa ra lô tủ lạnh hoàn thiện hơn đầu tiên vào năm 2028, theo TechCrunch. Công ty cũng nằm trong nhóm công ty công nghệ khí hậu được Sine theo dõi trong năm 2026.
Một kết quả khác thường dẫn tới Pascal
Pascal hình thành từ một khác biệt bất ngờ giữa các phép đo trong nghiên cứu của Adam Slavney và Jinyoung Seo tại Đại học Harvard. Nhóm có manh mối sau khoảng ba tháng, nhưng phải mất tổng cộng khoảng một đến hai năm mới có bằng chứng chắc chắn.
Nhóm nghiên cứu khi đó đang đo một lớp vật liệu mới nhằm nâng hiệu suất của tủ lạnh, máy điều hòa và máy bơm nhiệt. Kết quả giữa các phép đo lẽ ra phải giống nhau, nhưng lại khác biệt. Phát hiện này trở thành nền tảng để Slavney và Seo đồng sáng lập Pascal. Slavney giữ vị trí giám đốc điều hành, còn Seo là giám đốc công nghệ.
Theo TechCrunch, Pascal vừa huy động 8,5 triệu USD trong phần gọi vốn nối tiếp vòng hạt giống. Sazze Partners và LB Investment đồng dẫn dắt thương vụ, với sự tham gia của KDB Silicon Valley.
Slavney cho biết vòng vốn hình thành sau khi Pascal giành được hợp đồng khách hàng sớm hơn dự kiến. Khách hàng là một công ty đồ uống đa quốc gia đã ký thỏa thuận thử nghiệm công nghệ.
Vì sao môi chất lạnh vẫn là bài toán khó
Một môi chất lạnh phù hợp phải truyền nhiệt hiệu quả mà không làm suy giảm tầng ozone hoặc gây tác động khí hậu lớn nếu rò rỉ. Những hạn chế của các thế hệ môi chất lạnh dạng khí khiến giới nghiên cứu tiếp tục tìm kiếm vật liệu thay thế, trong đó có các hệ thống làm lạnh thể rắn.
Các nhà khoa học đã tìm kiếm môi chất lạnh tốt hơn gần như từ khi tủ lạnh xuất hiện. Slavney nói với TechCrunch rằng ngành này đã phải liên tục xử lý các vấn đề của môi chất lạnh trong khoảng 35 đến 40 năm. Những loại khí cũ như Freon làm suy giảm tầng ozone, trong khi loại mới hơn như R-134a vẫn là khí nhà kính rất mạnh.
Môi chất lạnh thể rắn không thể rò rỉ vào khí quyển theo cách của môi chất dạng khí. Vật liệu tỏa nhiệt khi bị nén và hấp thụ nhiệt khi áp suất được giải phóng, tương tự nguyên lý truyền nhiệt của môi chất lạnh truyền thống.
Nội dung công nghệ: Pascal nén khí vào vật liệu xốp
Hệ thống của Pascal nén carbon dioxide vào một hộp chứa vật liệu xốp thay vì ép trực tiếp một khối vật liệu rắn. Sự tương tác giữa khí và thành lỗ rỗng truyền năng lượng sang vật liệu, tạo ra nhiệt để bộ trao đổi nhiệt đưa ra ngoài.
Hướng phát triển này bắt nguồn từ thiết bị đo áp suất cao tại Harvard. Thiết bị buộc nhóm nghiên cứu phải sử dụng khí, và kết quả thay đổi khi họ chuyển sang một loại khí khác. Sau các thí nghiệm bổ sung, nhóm nhận ra cơ chế đó có thể tạo ra một hệ thống làm lạnh thể rắn khác với các phương án trước đây.
Slavney cho biết thành phần của vật liệu xốp là công nghệ độc quyền của Pascal. Khi carbon dioxide đi vào vật liệu, các phân tử khí va chạm với thành lỗ rỗng. Những va chạm này truyền năng lượng sang vật liệu và làm vật liệu nóng lên.
Khi chu trình đảo chiều, vật liệu hấp thụ năng lượng từ bộ trao đổi nhiệt rồi truyền năng lượng đó cho các phân tử carbon dioxide. Hệ thống nhờ vậy có thể luân phiên hấp thụ và thải nhiệt.
Hai hộp vật liệu luân phiên chuyển nhiệt
Thiết kế tủ lạnh của Pascal sử dụng hai hộp vật liệu đổi vai trò qua từng chu trình. Một hộp lấy nhiệt từ bên trong tủ, còn hộp kia chuyển nhiệt ra không khí bên ngoài. Dòng carbon dioxide được đảo chiều khi hai hộp đạt trạng thái quá nóng hoặc quá lạnh.
Trong một pha, hộp thứ nhất hấp thụ nhiệt từ bên trong tủ và truyền năng lượng sang carbon dioxide. Hộp thứ hai nhận nhiệt từ carbon dioxide rồi đưa nhiệt ra ngoài. Khi dòng khí đổi chiều, mỗi hộp đảm nhận vai trò của hộp còn lại.
Theo lời Slavney được TechCrunch dẫn lại, Pascal đã thử vật liệu qua tới 300.000 chu kỳ, tương đương khoảng một năm vận hành. Ông cho rằng kết quả này cho thấy vật liệu có độ bền cao.
Mục tiêu là dùng thiết bị thông thường
Pascal muốn hệ thống hoạt động ở áp suất thấp hơn một số phương án làm lạnh thể rắn và có thể được chế tạo bằng thiết bị thông thường. Cách tiếp cận này nhằm giảm chi phí và mở rộng phạm vi ứng dụng, nhưng Pascal mới đang chuẩn bị nguyên mẫu đầu tiên và đã ký thỏa thuận thử nghiệm với khách hàng.
Công ty cho biết hệ thống của mình chuyển nhiệt hiệu quả hơn các môi chất lạnh thể rắn khác. Nhờ vậy, thiết bị không cần hoạt động ở mức áp suất cao như một số phương án làm lạnh thể rắn có thể yêu cầu.
Pascal chưa triển khai công nghệ trên quy mô thương mại. Hợp đồng thử nghiệm và kế hoạch giao nguyên mẫu cho thấy dự án đã tiến ra ngoài phạm vi nghiên cứu, nhưng hiệu suất, độ bền và khả năng sản xuất vẫn cần được kiểm chứng trong sản phẩm thực tế.
Câu chuyện của Pascal cho thấy một phép đo bất thường có thể mở ra hướng phát triển mới. Sine cũng theo dõi công nghệ làm thoáng đất không cần robot trong mảng công nghệ môi trường.
Hãy tiếp tục theo dõi Sine để cập nhật quá trình đưa công nghệ làm lạnh của Pascal từ phòng thí nghiệm vào sản phẩm thực tế.
