制冷设备历来被视为高能耗大户，即便在氟氯烃（FCKW）被禁用后，许多设备仍在使用对环境有害的制冷剂。相比之下，以水为介质的制冷系统提供了更环保的替代方案。德国基尔大学无机化学研究所与弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）联合研发出一种高孔隙率新材料，使得此类水基制冷装置能以更低的电力消耗运行，甚至可直接利用来自区域供热系统、数据中心或太阳能热发电的废热。
数据中心是典型的“能源工厂”，高性能计算机在运行中产生大量废热，必须持续冷却。这不仅推高了电力成本，还导致大量热能被白白排放，因其温度过低而难以被其他系统利用。理论上，采用水作为制冷剂的特殊吸附式制冷机（Adsorptionskälteanlagen）可高效利用这些低品位热能。但这要求吸附材料具备极强的吸水能力，且能在较低温度下快速再生。
诺贝特·斯托克教授团队发现的这种多孔材料完美契合上述需求。该材料不仅支持制冷设备仅靠废热或太阳能驱动，大幅减少电力消耗，其生产过程本身也符合环保标准。斯托克指出，这为可再生能源的利用做出了重要贡献。这种制冷效应源于水的蒸发吸热过程：水蒸气被多孔吸附剂捕获并储存在其孔隙中，随后通过加热使水分子脱离材料并重新液化，完成循环。
传统制冷机多使用结晶沸石或硅胶作为吸附剂，而基尔团队研发的“CAU-10-H”材料属于金属有机框架化合物（MOF）。其独特的晶体结构拥有尺寸精准的孔隙，能与水分子实现理想相互作用，从而在极短时间内完成大量吸水与快速脱附。这种材料在温和条件下（如100°C水溶液环境）即可实现公斤级“绿色合成”，展现出极高的工业化潜力。
目前，研究团队已与弗劳恩霍夫研究所合作，将新材料涂覆于商用热交换器上进行了全尺寸测试。测试结果表明，该材料在实际工况下性能优异。团队已就其制备方法申请专利，并计划下一步与企业合作推进规模化生产。这一成果标志着德国在绿色制冷技术领域从基础研究向工业应用迈出了关键一步。
对于中国制冷与数据中心行业而言，随着“双碳”目标的推进，利用工业废热驱动制冷将成为降低能耗的关键路径，德国在MOF材料领域的突破值得重点关注与借鉴。
