중동 지역의 전기를 사용하지 않는 냉방 시스템

NESCOD 냉각 시스템은 전기를 소비하지 않습니다. 사진: KAUST .

사우디아라비아 킹 압둘라 과학 기술대학교(KAUST) 연구진이 새로운 수동 냉방 기술인 NESCOD를 개발했습니다. 이 시스템은 에너지 소비가 많은 에어컨에 의존하지 않는 냉방 솔루션에 대한 증가하는 수요를 충족하기 위해 개발되었습니다.

NESCOD는 기존 에어컨처럼 압축기와 전기를 사용하는 대신 자연적인 물리적 반응을 통해 냉기를 생성합니다. 이 시스템은 열역학에서 열이 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로 전달되는 원리를 이용하여 작동합니다.

이 시스템은 태양 에너지를 수집 및 저장하여 냉방에 사용합니다. 이를 통해 냉방에 드는 전기 요금을 절감하고 기존 에어컨이 환경에 미치는 영향을 완화하는 해결책을 제공합니다.

연구진은 또한 이 시스템이 디젤 연료를 사용하는 냉동 시스템에 대한 의존도를 줄여 복사열 전달을 최적화하고 외딴 지역이나 재해 발생 가능성이 높은 지역에서도 적용할 수 있도록 해줄 것이라고 밝혔습니다.

NESCOD의 모의 작동 메커니즘. 이미지: PuneNow/X.

NESCOD 시스템은 용해에 의한 냉각과 태양 에너지를 이용한 용질 재생으로 구성된 2단계 열역학 사이클로 작동합니다. 냉각/용해 사이클에서는 특정 염인 질산암모늄이 물에 용해됩니다.

이 과정은 주변 환경에서 열을 흡수하여 소금의 이온 결합을 끊음으로써 액체의 온도를 급격히 낮추는 방식입니다. 영국 왕립화학회에서 발표한 연구에 따르면, 실험실 테스트 결과 이 시스템은 표준 조건에서 제곱미터당 최대 191와트의 냉각 용량을 달성할 수 있는 것으로 나타났습니다.

연구진은 지속 가능하고 반복 가능한 시스템을 구축하기 위해 3차원 태양 에너지 회수 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 햇빛을 이용하여 소금 용액 속의 물을 수증기로 변환하는 방식으로 작동합니다.

물이 증발하면서 질산암모늄이 재결정화되어 새로운 냉각 사이클이 시작됩니다. 이 과정은 용해 및 재생 과정이 분리되어 일어나므로 냉각 효과를 저장해 필요할 때마다 사용할 수 있습니다. 따라서 이 시스템은 극한의 고온 환경에서 전력망에 연결되지 않은 독립형 시스템에 매우 효율적입니다.

또한 이 연구는 NESCOD가 여러 번 사용 후에도 냉방 효율을 유지할 수 있음을 보여주었습니다. 표준 수준의 태양 복사량에 노출될 경우, 이 시스템은 시간당 약 2.2kg/m²의 물을 지속적으로 증발시켜 5~15도 사이의 온도를 유지하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

또한, 이 시스템은 생성된 증기를 회수하여 불순물 함량이 1ppm 미만인 물을 재사용할 수 있도록 합니다. 이 기능은 물 절약이 필수적인 건조 지역에서 특히 유용합니다.

더욱이, 경제적 효율성 덕분에 이 기술은 대규모 도입에 적합한 선택지가 됩니다. 이전에도 질산암모늄은 효과적이고 저렴한 지속 가능한 화학 에너지 운반체로 입증되었으며 대규모로 생산되어 왔습니다.

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