Nowy system chłodzenia, opracowywany przez naukowców z MIT, może wesprzeć klasyczne systemy klimatyzacyjne. Urządzenie niewymagające energii elektrycznej to świetna alternatywa zwłaszcza w krajach słabiej rozwiniętych.
Oszczędzanie energii – wyzwanie XXI wieku
Podstawowym wyzwaniem w dzisiejszych czasach jest stale rosnące zapotrzebowanie na energię. Nie jest łatwo ją oszczędzać, a emisja dwutlenku węgla z jej wytwarzania jest realnym zagrożeniem dla planety. Jedną z najbardziej prądożernych potrzeb człowieka jest instalacja systemów klimatyzacyjnych. Wg. Międzynarodowej Agencji Energetycznej urządzenia klimatyzacyjne pochłonęły na świecie w samym 2016 roku ponad 2 tys. TWh energii elektrycznej. Dla porównania – elektrownia węglowa w Bełchatowie produkuje niecałe 30 TWh przy spalaniu 30 milionów ton węgla rocznie.
W niektórych regionach świata w upalne dni klimatyzatory odpowiadają za 70% szczytowego zapotrzebowania na energię. Potrzeby te będą tylko rosnąć i Światowe Forum Ekonomiczne szacuje, że do 2100 roku systemy chłodnicze będą odpowiadać za wzrost temperatury globu o 0,5 stopnia Celsjusza.
Załagodzić sytuacji może nowy system opracowany przez naukowców z MIT. Aerożelowy układ chłodzenia został opracowany w celu zapewnienia przystępnego i przyjaznego dla środowiska rozwiązania. Co ciekawe, nie wymaga on zasilania elektrycznego.
Urządzenie przypomina panel słoneczny, zbudowany z 3 warstw:
- warstwy aerożelu o właściwościach izolacyjnych ale przepuszczającego parę wodną i promieniowanie podczerwone,
- warstwy hydrożelu składającego się głównie z wody, która odparowuje w trakcie chłodzenia,
- warstwy lustrzanej odbijającej promienie słoneczne.
Taka konstrukcja łączy chłodzenie radiacyjne, chłodzenie ewaporacyjne i izolację termiczną oraz co ciekawe – jest tania w konstrukcji i utrzymaniu.
System MIT, który sprawdzi się w każdych warunkach
Urządzenie, zaprojektowane przez MIT, potrzebuje tylko niewielkiej ilości wody do działania, aby mogło dojść do odparowania. Wymagane jest dodawanie cieczy raz w miesiącu w bardziej wilgotnych miejscach i raz na cztery dni w najgorętszych, suchych regionach. Wśród potencjalnych zastosowań wymienia się chłodzenie pojemników z żywnością oraz pokrywanie budynków w celu wsparcia konwencjonalnych środków chłodniczych.
Główny prowadzący projekt, doktor Zhengmao Lu z MIT, wyjaśnia że urządzenie ma potencjał na zrewolucjonizowanie rynku chłodnictwa:
Wykazaliśmy 300-procentowy wzrost mocy chłodzenia w porównaniu z najnowocześniejszą chłodnicą radiacyjną w niesprzyjających warunkach klimatycznych. Nasze badania mają znaczący wpływ na efektywne energetycznie chłodzenie budynków i łatwo psujących się towarów, szczególnie na obszarach o gorącym i wilgotnym klimacie.
Dr. Zhengmao Lu
O detalach działania urządzenia można dowiedzieć się więcej w publikacji naukowej zespołu.
