加州大学的研究人员提出了一种冷冻食物的新方法,该方法称为等容冷冻,等容冷冻最先应用于为移植患者运输器官。等容冷冻的相关成果发表在《可再生和可持续能源评论》上。

等容冷冻 这项新技术可以显着提高食品质量,并且比传统的冷冻方法保存食品的时间更长。研究人员估计,等容冷冻这种新方法每年最多可以减少全球能源消耗 65 亿千瓦时,这相当于 100 万辆汽车的能耗。

与涉及将食物暴露在冷冻空气中的传统冷冻不同,等容冷冻技术依赖于将食物储存在装满液体的密封容器中,然后将其放入冰箱中。容器中只有大约 10% 的水被冻结,容器内的压力阻止冰膨胀。

高效的全球冷食链对于不断增长的世界人口的可持续性至关重要,预计到 2027 年全球冷冻食品市场将达到 4048 亿美元。

冷冻食品通常储存在传统的行业标准等压(恒压)下,然而在低于冰点的温度条件下,这会降低食物的质地和营养质量,并带来高能量和碳成本。

虽然传统的等压(恒压)制冷设备,也在为减少能量消耗而努力,但我们在此确定通过改变冷冻过程本身的基本热力学可以实现更显著的节能。

重要的是,无需对当前的全球制冷基础设施进行任何代价高昂的改变,即可快速且廉价地实现这些节省。

在这里,我们展示了在等容(恒定体积)热力学条件下保存冷冻食品,与传统的等压条件相反,理论上每年可减少全球能源消耗多达 64.9 亿千瓦时,同时减少 45.9 亿公斤的碳排放。

此外,早期研究表明,等容冷冻可显着改善食品质量,延长新鲜食品和其他精致食品的保鲜期,并在医学、生物学和制药等多种领域具有跨领域的生物防腐应用。无需对当前的全球制冷基础设施进行任何代价高昂的改变,即可快速、廉价地实现这些节省。

冷冻是一种方便且广泛使用的保存食物及其营养成分的方法。但是,在减少食物浪费的同时,冷冻需要大量能源并产生碳排放。

加州大学的等容冷冻技术虽然仍处于早期阶段,但如果实施得当有意识地替代传统的冷冻方法,则可以为冷冻行业节省大量能源。