Stromfreie Kühlsysteme im Nahen Osten

Das NESCOD-Kühlsystem verbraucht keinen Strom. Foto: KAUST .

Forscher der King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Saudi-Arabien haben NESCOD vorgestellt, eine neue passive Kühltechnologie. Dieses System wurde entwickelt, um dem wachsenden Bedarf an Kühllösungen gerecht zu werden, die nicht auf energieintensive Klimaanlagen angewiesen sind.

Mechanistisch erzeugt NESCOD kalte Luft durch eine natürliche physikalische Reaktion, anstatt wie herkömmliche Klimaanlagen Kompressoren und Strom zu verwenden. Das System nutzt das Prinzip der Wärmeübertragung von einem warmen zu einem kalten Bereich aus der Thermodynamik.

Dieses System sammelt und speichert Solarenergie zur Kühlung. Dadurch werden die Stromkosten für die Kühlung reduziert und die Umweltbelastung herkömmlicher Klimaanlagen verringert.

Die Forscher gaben außerdem an, dass dieses System dazu beitragen könnte, die Abhängigkeit von dieselbetriebenen Kühlsystemen zu verringern, wodurch der Strahlungswärmetransfer optimiert und das System auch in abgelegenen oder katastrophengefährdeten Gebieten einsetzbar würde.

Der simulierte Funktionsmechanismus von NESCOD. Bild: PuneNow/X.

Das NESCOD-System arbeitet mit einem zweistufigen thermodynamischen Zyklus, bestehend aus Kühlung durch Auflösung und Regeneration des gelösten Stoffes mithilfe von Solarenergie. Im Kühl-/Auflösungszyklus wird ein bestimmtes Salz, Ammoniumnitrat, in Wasser gelöst.

Das Verfahren beruht auf der Aufnahme von Wärme aus der Umgebung, um die Ionenbindungen des Salzes aufzubrechen und so die Temperatur der Flüssigkeit rasch zu senken. Laut einer von der Royal Society of Chemistry veröffentlichten Studie zeigte das System in Labortests unter Standardbedingungen eine Kühlleistung von bis zu 191 W pro Quadratmeter.

Forscher haben ein dreidimensionales Solarenergie-Rückgewinnungssystem entwickelt, um ein nachhaltiges und reproduzierbares System zu schaffen. Das System nutzt Sonnenlicht, um Wasser in einer Salzlösung in Dampf umzuwandeln.

Beim Verdunsten des Wassers rekristallisiert das Ammoniumnitrat und startet einen neuen Kühlzyklus. Da Auflösung und Regeneration getrennt voneinander ablaufen, lässt sich der Kühleffekt speichern und bei Bedarf nutzen. Dadurch ist das System auch unter extremen Hitzebedingungen und netzunabhängigen Anwendungen hocheffizient.

Die Studie zeigte außerdem, dass NESCOD seine Kühlleistung auch nach mehrmaliger Nutzung beibehält. Bei normaler Sonneneinstrahlung verdunstet das System kontinuierlich etwa 2,2 kg Wasser pro Quadratmeter und Stunde und trägt so zur Aufrechterhaltung einer Temperatur zwischen 5 und 15 Grad Celsius bei.

Darüber hinaus kann das System den erzeugten Dampf zurückgewinnen, wodurch Wasser mit einem Reinheitsgrad unter 1 ppm wiederverwendet werden kann. Diese Eigenschaft ist besonders in ariden Regionen von Vorteil, wo Wassereinsparung als unerlässlich gilt.

Darüber hinaus macht die Wirtschaftlichkeit der Technologie sie zu einer praktikablen Option für den großflächigen Einsatz. Ammoniumnitrat hat sich bereits als effektiv und kostengünstig erwiesen, ist zu einem nachhaltigen chemischen Energieträger geworden und wird in großem Maßstab produziert.

Quelle: https://znews.vn/he-thong-lam-mat-khong-can-dien-o-trung-dong-post1654541.html