Sistemi di raffreddamento senza elettricità in Medio Oriente

Il sistema di raffreddamento NESCOD non consuma elettricità. Foto: KAUST .

I ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Arabia Saudita hanno presentato NESCOD, una nuova tecnologia di raffreddamento passivo. Questo sistema è stato sviluppato per rispondere alla crescente esigenza di soluzioni di raffreddamento che non si basino sull'utilizzo di condizionatori d'aria ad alto consumo energetico.

Dal punto di vista meccanico, NESCOD genera aria fredda attraverso una reazione fisica naturale, anziché utilizzare compressori ed elettricità come i tradizionali condizionatori d'aria. Il sistema sfrutta il principio termodinamico del trasferimento di calore da una zona calda a una fredda per funzionare.

Questo sistema raccoglie e immagazzina energia solare per utilizzarla nel raffreddamento. Ciò elimina parte dei costi dell'elettricità associati al raffreddamento e fornisce una soluzione per mitigare l'impatto ambientale dei tradizionali sistemi di condizionamento dell'aria.

I ricercatori hanno inoltre affermato che questo sistema potrebbe contribuire a ridurre la dipendenza dai sistemi di refrigerazione alimentati a diesel, ottimizzando così il trasferimento di calore radiante e rendendolo applicabile in aree remote o soggette a calamità naturali.

Simulazione del meccanismo di funzionamento di NESCOD. Immagine: PuneNow/X.

Il sistema NESCOD opera secondo un ciclo termodinamico a due stadi, costituito dal raffreddamento per dissoluzione e dalla rigenerazione del soluto mediante energia solare. Nel ciclo di raffreddamento/dissoluzione, un sale specifico, il nitrato di ammonio, viene disciolto in acqua.

Il processo prevede l'assorbimento di calore dall'ambiente circostante per rompere i legami ionici del sale, riducendo così rapidamente la temperatura del liquido. Secondo una ricerca pubblicata dalla Royal Society of Chemistry, i test di laboratorio hanno dimostrato che il sistema può raggiungere una capacità di raffreddamento fino a 191 W per metro quadrato in condizioni standard.

I ricercatori hanno sviluppato un sistema di recupero dell'energia solare tridimensionale per creare un sistema sostenibile e ripetibile. Il sistema funziona utilizzando la luce solare per convertire l'acqua presente in una soluzione salina in vapore.

Con l'evaporazione dell'acqua, il nitrato di ammonio ricristallizza, dando inizio a un nuovo ciclo di raffreddamento. Questo processo permette di immagazzinare l'effetto refrigerante e di utilizzarlo quando necessario, poiché i processi di dissoluzione e rigenerazione avvengono separatamente. Ciò rende il sistema estremamente efficiente per applicazioni off-grid in condizioni di calore estreme.

Lo studio ha inoltre indicato che NESCOD è in grado di mantenere la sua efficienza di raffreddamento anche dopo molteplici cicli di utilizzo. Se esposto a livelli standard di radiazione solare, il sistema può evaporare continuamente circa 2,2 kg di acqua/m²/ora, contribuendo a mantenere temperature comprese tra 5 e 15 gradi Celsius.

Inoltre, il sistema è in grado di recuperare il vapore generato, consentendo il riutilizzo di acqua con livelli di impurità inferiori a 1 ppm. Questa caratteristica è particolarmente utile nelle regioni aride, dove la conservazione dell'acqua è considerata essenziale.

Inoltre, la sua efficienza economica rende questa tecnologia un'opzione valida per un'implementazione su larga scala. In passato, il nitrato di ammonio si è dimostrato efficace ed economico, diventando un vettore energetico chimico sostenibile e venendo prodotto su vasta scala.

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