Norge

Her er verdens mest effektive varmepumpe

Reinens snute kan være inspirasjon til nye varmepumpeløsninger. I løpet av halvannet sekund omsetter den tørr luft fra minus 40 til pluss 38, med god fuktighet.

Reinens snute kan omgjøre iskald luft til behagelig kroppstemperatur løpet av et drøyt sekund. Nå har biologer og ingeniører gått sammen for å lære om neste generasjons varmepumpe. Ole Magnus Rapp

  • Foto)
  • Ole Magnus Rapp (tekst

Dyrets nesehule består av et sinnrikt system av brusk og bein, dekket av blodkarrike og nøye tilpassede slimhinner. Luftstrømmen passerer disse store overflatene, hvorpå fuktighet og varme tilsettes på vei inn, og avsettes på vei ut.

Nå har biologene fått svar på mange av sine spørsmål, og har forstått mer av hva som skjer i dyresnuten. Teknologene er klare til å overta, snart kan den første prototype på varmepumpe à la reinsdyr være klar.

Reinen i særklasse

— Arktiske dyr har alle en svært avansert og effektiv metode for å få iskald og tørr luft til å bli fuktig og kroppstemperert. Men reinen er i særklasse, sier professor Lars Folkow ved Institutt for arktisk og marin biologi, Universitetet i Tromsø.

I et eget forskningsprogram har man sett på nesehulene til rein, rype og sel. Dyr og fugler har stått i klimakammer og gått på tredemølle, mens forskerne har målt hva som skjer med åndedrettet.

Forskerne samarbeider med Universitetssykehuset Nord Norge, der man har benyttet en CT-skanner for å kunne lage 3D-bilder av en reinsdyrsnute.

Rein + kamel = sant

— Utfordringene for dyr både i Arktis og i ørkenen, er at lungeluften skal ha riktig temperatur og fuktighet. Reinen har en reverserbar og svært avansert prosess der vanndamp tilføres og avsettes, for så å gjenvinnes når luften pustes ut. Også kameler har samme system i snuten, sier Folkow.

Reinen kan heller ikke, som mennesker og andre pattedyr, føre ut overskuddsvarme gjennom huden som ved å svette. Når reinen blir for varm åpner den munnen, og peser ut varmen. Samtidig kan dyret reversere gjenvinningsmekanismen i snuten slik at kroppsvarme går tapt også via nesen.

Luften er circa 38 grader når den når reinens lunger, uansett om det er minus 40 ute. Omstillingen tar et drøyt sekund, sier Lars Folkow. Når reinen trenger å spare på varme, kan luften som dyret puster ut holde bare 6-7 grader takket være effektiv varmegjenvinning.

Han er overbevist om at de arktiske dyrene har mye å lære til dagens ingeniører og teknologer.

Nese for kunnskap

Professor Signe Kjelstrup ved Norges teknisk naturvitenskaplige universitet, NTNU, jobber med termodynamikk og varmevekslerprosesser og har stor tro på ny kunnskap fra reinens nese.

— Det er interessant å se at reinens nese kan ha et bedre opplegg for varmegjenvinning enn de mennesker har skapt. Gitt de ekstreme forholdene dyret lever under, må det være gjerrig med både energi og vann. Forstår vi hvordan det foregår, kan vi kanskje lage bedre varme- og vanngjenvinningssystem til bruk for mennesker, sier Kjelstrup.

Hun har stor tro på at naturinspirert forskning har noe for seg, at teknologen kan lære av naturen.

- Det er klart at slike dyr er energieffektive og derfor har tilpasningsegenskaper som vi mennesker vil få bruk for, sier professoren.

Kjelstrup og hennes medarbeidere skal dokumentere og modellere reinsdyrnesens funksjon.

— Vi overfører nesens fasong til tall og data, og legger til luft og varmestrømmer. Et mål er å sette opp en matematisk ligning for transport av varme ut og inn gjennom nesen, og karakterisere energieffektiviteten i denne, sier hun.

Vi videreutvikler våre artikler.
Hjelp oss å forbedre, gi din tilbakemelding.
Gi tilbakemelding

Relevante artikler

  1. REISE

    Fem sikre – og ett hemmelig – tips som holder deg frisk på flyturen

  2. A-MAGASINET

    «Himmelelvene» er usynlige helt til de treffer land. Da kommer ekstremværet.

  3. NORGE

    Forskere: – Influensa tar flere liv enn koronaviruset i hele Skandinavia

  4. A-MAGASINET

    Hvalrossen som ville være en liten valp

  5. A-MAGASINET

    Hvorfor blir du «høy» av å gjøre dette? Hjerneforskerne begynner å finne svarene.

  6. VITEN

    2016 ble det varmeste året som noen gang er registrert på Svalbard. Men med varmen kommer ekstremværet.