Cercetătorii de la Massachusetts Institute of Technology au avansat în tehnologia folosită pentru a obține răcirea pasivă o metodă care nu necesită deloc electricitate.
În încercările lor recente, cercetătorul post-doctoral Zhengmao Lu și colegii săi au obținut o răcire pasivă de până la 19 grade Fahrenheit (9,3 grade Celsius), se arată într-un comunicat de presă al universității.Sistemul combină două tehnologii de răcire pasivă de sine stătătoare care au mai fost utilizate și la care au adăugat o izolație termică pentru a oferi o răcire semnificativ mai mare.
Nu numai că noua tehnologie te scuteşte de munca sapării unei gropi în subteran pentru a face un frigider, dar singura întreținere pe care ar necesita-o este adăugarea de apă. Frecvența cu care trebuie făcut acest lucru depinde de umiditatea zonei.
Cercetătorii și-au demonstrat tehnologia pe acoperișul unei clădiri de la MIT, montând nişte dispozitive ȋn formă de cutie cu dimensiunea de patru inch (10 cm) diametru și care puteau fi ușor confundate cu un panou solar.
Dispozitivele pe care le-au realizat sunt compuse din trei straturi de material care au un dublul rol: de răcire a apei și de a lăsa căldura să treacă. Stratul superior este realizat din aerogel, o structură asemănătoare unui burete realizată din polietilenă cu cavitățile umplute cu aer. Deși izolator în natură, materialul permite vaporilor de apă și radiațiilor infraroșii să treacă prin el.Sub aerogel este un strat de hidrogel care este un alt material asemănător unui burete, dar cavitățile sale sunt umplute cu apă. În cele din urmă, un strat asemănător unei oglinzi care reflectă lumina primită, înapoi către celelalte componente ale dispozitivului, astfel încât să se încălzească doar componentele nu și conținutul cutiei de depozitare.Când apa din hidrogel este încălzită, se transformă în vapori de apă și se ridică în sus (răcire prin evaporare), luând cu sine o parte din căldură. Vaporii pot trece prin aerogel, care permite radiației infraroșii (răcire radiativă) să transporte o parte din căldură de la dispozitiv direct prin aer.
Tehnologia poate fi folosită și pentru a reduce sarcina prin care trec compresoarele de aer condiționat prin răcirea lor. Acest lucru ar crește eficiența aparatului de aer condiționat și ar duce și la economii de energie.
Cu toate acestea, există un obstacol major înainte ca această tehnologie să poată fi comercializată.Încercările anterioare de utilizare a răcirii pasive au avut succes doar parțial, deoarece materialele utilizate în proces se încălzesc de la soare și nu ar putea asigura o răcire suficientă. Din păcate aerogelul folosit în acest nou experiment dezvoltat de echipa MIT implică un proces de fabricație costisitor.Solvenții utilizați la fabricarea aerogelului trebuie îndepărtați lent, fără a deteriora structura aerogelului. Acest lucru se realizează cu echipamente specializate care facilitează uscarea punctului critic (CPD), ceea ce crește costul.
Cercetătorii lucrează acum pentru a determina dacă metode ieftine, cum ar fi uscarea prin congelare sau utilizarea de materiale alternative, ar putea evita necesitatea CPD, reducând astfel costurile. Deocamdată, echipa nu știe exact când ar fi posibil acest lucru.
Descoperirile cercetărilor efectuate pot fi găsite în revista Cell Reports Physical Science.
Un avantaj major al ICER este că combină sinergic izolarea termică, răcirea evaporativă și răcirea radiativă. În consecință, atinge în mod constant temperaturi de 9,3 ° C, cu un consum de apă mult mai mic sub lumina directă a soarelui. În condiții climatice nefavorabile, ICER oferă o putere de răcire de 96 W/m2 la temperatura ambiantă și prezintă o îmbunătățire cu 300% față de răcitorul radiativ de ultimă generație.
În timpul lunilor de vară, fără electricitate, ICER poate prelungi durata de valabilitate a alimentelor cu 40% în zonele cu climă umedă și cu 200% în zonele cu climă uscată, cu frecvențe scăzute de umplere cu apă.
Articol de Răzvan Lupu
