Systemy chłodzenia bez użycia energii elektrycznej na Bliskim Wschodzie

System chłodzenia NESCOD nie zużywa prądu. Zdjęcie: KAUST .

Naukowcy z Uniwersytetu Nauki i Technologii im. Króla Abdullaha (KAUST) w Arabii Saudyjskiej zaprezentowali NESCOD, nową technologię pasywnego chłodzenia. System ten został opracowany w odpowiedzi na rosnące zapotrzebowanie na rozwiązania chłodnicze, które nie wymagają energochłonnej klimatyzacji.

Mechanistycznie rzecz biorąc, NESCOD generuje zimne powietrze poprzez naturalną reakcję fizyczną, zamiast wykorzystywać sprężarki i energię elektryczną, jak tradycyjne klimatyzatory. System wykorzystuje zasadę termodynamiki, polegającą na przenoszeniu ciepła z obszaru gorącego do zimnego.

Ten system gromadzi i magazynuje energię słoneczną do wykorzystania w chłodzeniu. Eliminuje to część kosztów energii elektrycznej związanych z chłodzeniem i stanowi rozwiązanie minimalizujące wpływ tradycyjnej klimatyzacji na środowisko.

Naukowcy stwierdzili również, że system ten może pomóc w zmniejszeniu uzależnienia od układów chłodniczych napędzanych olejem napędowym, optymalizując w ten sposób promieniowanie cieplne i czyniąc go przydatnym w odległych lub narażonych na katastrofy obszarach.

Symulowany mechanizm działania NESCOD. Zdjęcie: PuneNow/X.

System NESCOD działa w oparciu o dwustopniowy cykl termodynamiczny, składający się z chłodzenia poprzez rozpuszczanie i regeneracji substancji rozpuszczonej za pomocą energii słonecznej. W cyklu chłodzenia/rozpuszczania, określona sól, azotan amonu, jest rozpuszczana w wodzie.

Proces ten polega na absorbowaniu ciepła z otoczenia w celu rozbicia wiązań jonowych soli, co powoduje szybkie obniżenie temperatury cieczy. Według badań opublikowanych przez Królewskie Towarzystwo Chemiczne, testy laboratoryjne wykazały, że system może osiągnąć wydajność chłodzenia do 191 W na metr kwadratowy w standardowych warunkach.

Naukowcy opracowali trójwymiarowy system odzyskiwania energii słonecznej, aby stworzyć zrównoważony i powtarzalny system. System działa poprzez wykorzystanie światła słonecznego do przekształcania wody w roztworze soli w parę.

Wraz z odparowywaniem wody azotan amonu rekrystalizuje się, rozpoczynając nowy cykl chłodzenia. Proces ten pozwala na magazynowanie i wykorzystanie efektu chłodzenia w razie potrzeby, ponieważ procesy rozpuszczania i regeneracji zachodzą oddzielnie. Dzięki temu system jest wysoce wydajny w zastosowaniach poza siecią elektroenergetyczną, w ekstremalnych warunkach temperaturowych.

Badanie wykazało również, że NESCOD może zachować wydajność chłodzenia po wielu cyklach użytkowania. Przy standardowym poziomie promieniowania słonecznego system może stale odparowywać około 2,2 kg wody/m²/godzinę, pomagając utrzymać temperaturę w zakresie 5-15 stopni Celsjusza.

Ponadto system może odzyskiwać wytworzoną parę, co pozwala na ponowne wykorzystanie wody o poziomie zanieczyszczeń poniżej 1 ppm. Funkcja ta jest szczególnie przydatna w regionach suchych, gdzie oszczędzanie wody jest uważane za kluczowe.

Co więcej, jej ekonomiczna efektywność sprawia, że technologia ta jest realną opcją do wdrożenia na dużą skalę. Wcześniej azotan amonu okazał się skuteczny i niedrogi, stając się zrównoważonym nośnikiem energii chemicznej i jest produkowany na dużą skalę.

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