Máy điều hòa không khí và bơm nhiệt truyền thống sử dụng khí làm lạnh để làm mát hoặc sưởi ấm các ngôi nhà và tòa nhà, có khả năng gây hại cho môi trường. Một nhóm các nhà khoa học châu Âu đang cố gắng giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng vật liệu thí nghiệm mới làm từ gốm sứ.

Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Khoa học mô tả một loại vật liệu "làm mát bằng điện" mới, một công nghệ điều hòa không khí được thiết kế để thực hiện các nhiệm vụ làm mát (hoặc sưởi ấm) mà không sử dụng các loại khí độc hại hoặc có khả năng gây ô nhiễm. Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Luxembourg ở Belvaux đã phát triển một nguyên mẫu gốm mới có hiệu ứng làm mát điện mạnh bằng cách kết hợp một số công nghệ hiện có.

Khi tiếp xúc với điện trường, hệ thống nhiệt điện nóng lên do các nguyên tử không cân bằng về điện trong vật liệu buộc phải xếp thành hàng theo một hướng giống như một chiếc lược. Giá trị entropy giảm và các nguyên tử được sắp xếp gọn gàng bắt đầu dao động với tốc độ nhanh hơn, khiến nhiệt độ tăng lên.

Nguyên mẫu mới sử dụng chất lỏng chảy giữa các tấm vật liệu giống gốm sứ để loại bỏ nhiệt dư thừa. Nếu tắt điện trường, hiệu ứng sẽ đảo ngược và vật liệu trở nên mát hơn nhiệt độ môi trường, lấy nhiệt ra khỏi chất lỏng. Sau đó, chu kỳ lại bắt đầu.

Neil Mathur, nhà khoa học vật liệu tại Đại học Cambridge, cho biết nguyên mẫu làm mát bằng điện đã cho thấy "hiệu suất siêu việt". Khi được sử dụng trong tủ lạnh hoặc máy điều hòa không khí, vật liệu mới có thể tản nhiệt ra bên ngoài tòa nhà trong khi vẫn giữ cho môi trường bên trong mát hơn. Mặt khác, máy bơm nhiệt làm mát môi trường bên ngoài bằng cách lấy nhiệt từ môi trường bên ngoài và đưa vào trong nhà.

Hệ thống điều hòa không khí hiện tại rất hiệu quả nhưng yêu cầu sử dụng chất làm lạnh như hydrofluorocarbons hoặc amoniac, những chất này góp phần trực tiếp hoặc gián tiếp vào hiệu ứng nhà kính. Nguyên mẫu điện phân không yêu cầu sử dụng khí độc hại và vì không cần máy nén nên nó có thể được chế tạo nhỏ hơn và đơn giản hơn.

Mặc dù nguyên mẫu công nghệ đã cho thấy một số khả năng phi thường nhưng nó vẫn chưa sẵn sàng để thương mại hóa. Các nhà khoa học Luxembourg cần cải tiến hơn nữa công nghệ và tăng hiệu quả của vật liệu mới. Ưu tiên hiện tại của họ là đưa máy bơm nhiệt điện cạnh tranh với những máy bơm nhiệt được sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí hiện có.