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NESCOD冷却システムは電力を一切消費しません。写真： KAUST 。 |
サウジアラビアのキング・アブドラ科学技術大学（KAUST）の研究者らは、新しいパッシブ冷却技術であるNESCODを発表した。このシステムは、エネルギーを大量に消費する空調設備に頼らない冷却ソリューションへの高まるニーズに対応するために開発された。
NESCODは、従来のエアコンのようにコンプレッサーや電気を使うのではなく、自然な物理反応によって冷気を生成する仕組みになっています。このシステムは、熱力学における高温領域から低温領域への熱伝達の原理を利用して動作します。
このシステムは太陽エネルギーを収集・貯蔵し、冷房に利用します。これにより、冷房に伴う電気代の一部を削減できるだけでなく、従来の空調による環境負荷を軽減する解決策にもなります。
研究者らはまた、このシステムはディーゼル燃料による冷凍システムへの依存度を低減するのに役立ち、それによって放射熱伝達を最適化し、遠隔地や災害発生地域でも適用可能になると述べている。
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NESCODのシミュレーション動作機構。画像： PuneNow/X。 |
NESCODシステムは、溶解による冷却と太陽エネルギーを利用した溶質の再生からなる2段階の熱力学サイクルで動作します。冷却／溶解サイクルでは、硝酸アンモニウムという特定の塩が水に溶解されます。
このプロセスでは、周囲の環境から熱を吸収して塩のイオン結合を切断し、それによって液体の温度を急速に低下させる。英国王立化学会が発表した研究によると、実験室での試験では、このシステムは標準条件下で1平方メートルあたり最大191Wの冷却能力を達成できることが示された。
研究者たちは、持続可能で再現性のあるシステムを実現するために、3D太陽エネルギー回収システムを開発した。このシステムは、太陽光を利用して塩水溶液中の水を蒸気に変換する仕組みである。
水が蒸発すると硝酸アンモニウムが再結晶化し、新たな冷却サイクルが始まります。溶解と再生のプロセスが別々に行われるため、このプロセスによって冷却効果を蓄え、必要な時にいつでも利用できます。これにより、このシステムは極度の高温条件下でのオフグリッド用途において非常に効率的です。
この研究では、NESCODは複数回の使用サイクル後も冷却効率を維持できることも示された。標準的な日射量にさらされた場合、このシステムは1時間あたり約2.2kg/m²の水を継続的に蒸発させることができ、温度を5～15℃に保つのに役立つ。
さらに、このシステムは発生した蒸気を回収できるため、不純物濃度が1ppm以下の水を再利用することが可能です。この機能は、節水が不可欠とされる乾燥地域において特に有用です。
さらに、その経済効率の高さから、この技術は大規模展開に適した選択肢となる。これまで、硝酸アンモニウムは効果的かつ安価であることが証明されており、持続可能な化学エネルギーキャリアとして大規模生産されてきた。
出典：https://znews.vn/he-thong-lam-mat-khong-can-dien-o-trung-dong-post1654541.html
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