- Tham gia
- 25/11/2012
- Bài viết
- 351
Nắng to cung cấp năng lượng cho thiết bị làm mát thụ động
Một hệ thống làm mát đơn giản vận hành bằng cách thu năng lượng mặt trời thụ động có thể làm lạnh thực phẩm với chi phí thấp và làm mát không gian sống cho những cộng đồng nghèo không được tiếp cận lưới điện. Hệ thống không có linh kiện điện nào, mà khai thác hiệu ứng làm mát công suất lớn xảy ra khi những loại muối nhất định hoà tan trong nước. Sau mỗi chu trình làm mát, hệ thống sẽ sừ dụng năng lượng mặt trời để làm bay hơi nước và tái tạo muối, sẵn sàng cho việc tái sử dụng.
“Những vùng khí hậu nóng có mức năng lượng mặt trời cao, vậy nên việc sử dụng năng lượng mặt trời ấy để làm mát là rất hấp dẫn,” nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Wenbin Wang ở phòng thí nghiệm Peng Wang cho biết. Ở nhiều khu vực trên thế giới, nhu cầu làm mát là rất lớn vì biến đổi khí hậu, nhưng không phải cộng đồng nào cũng có thể tiếp cận được với điện năng để sử dụng máy điều hoà và tủ lạnh. “Chúng tôi đã lên ý tưởng về một thiết kế chuyển đổi và lưu trữ năng lượng mặt trời không cần điện để làm mát không tốn kém và thân thiện môi trường,” giáo sư Wang nói.
Nhóm đã thiết kế một hệ thống làm mát và làm lạnh hai bước, với bước làm mát dựa trên những loại muối thông thường nhất định hoà tan trong nước hấp thụ năng lượng, nhanh chóng làm mát nước. Sau khi so sánh nhiều loại muối, thì amoni nitrat (NH4NO3) đã chứng tỏ là hoạt chất nổi bật nhất, với khả năng làm mát lớn hơn gấp 4 lần đối thủ cạnh tranh suýt soát, amoni clorid (NH4Cl). Khả năng làm mát vượt trội của muối amoni nitrat có thể là do tính tan cao. “Tính tan của NH4NO3 đạt tới 208 gam trên 100 gam nước, trong khi những loại muối còn lại thường thấp hơn 100 gam,” Wenbin cho biết. “Ưu điểm khác của loại muối này là nó rất rẻ và được sử dụng làm phân bón rộng rãi,” ông cho biết thêm.
Hệ thống có tiềm năng cao để ứng dụng vào lưu trữ thực phẩm. Khi muối tan từ từ vào nước trong một cốc kim loại đặt trong hộp xốp polystyrene, nhiệt độ của cốc sẽ sụt giảm từ nhiệt độ phòng xuống khoảng 3,6 độ C và giữ ở mức dưới 15 độ C trong hơn 15 giờ.
Khi dung dịch muối đạt đến nhiệt độ phòng, nhóm nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời để làm bay hơi nước bằng một lò hoàn nhiệt mặt trời 3D dạng cốc chế riêng. Cốc này được làm từ chất liệu được thiết kế để hấp thụ quang phổ mặt trời nhiều nhất có thể. Khi nước bay hơi, các tinh thể NH4NO3 sẽ bám lên thành ngoài của cốc. “Muối kết tinh có thể được thu gom tự động khi nó rơi xuống do trọng lực,” Wenbin cho biết.
Khi được thu gom, muối thể hiện hiệu quả dạng năng lượng mặt trời được lưu trữ, sẵn sàng tái sử dụng để làm mát một lần nữa khi cần thiết.
Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo SciTechDaily)
(Theo SciTechDaily)
