Raffreddare senza elettricità, il KAUST sfrutta sole e acqua salata

IL KAUST testa un sistema a base di nitrato di ammonio sfruttabile nel raffrescamento passivo degli ambienti e nella refrigerazione degli alimenti

Raffreddare senza elettricità
Credits: © 2021 KAUST; Wenbin Wang

Un nuovo sistema a due fase per raffreddare senza elettricità

(Rinnovabili.it) – Impiegare l’energia del sole per fornire un efficace raffrescamento degli ambienti interni e persino la giusta refrigerazione per gli alimenti, lì dove la rete elettrica è assente o poco affidabile. Su questo obiettivo sta lavorando un gruppo di scienziati della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), in Arabia Saudita, oggi alle prese con un nuovo sistema per raffreddare senza elettricità. 

La configurazione sperimentale non ha componenti elettrici ma sfrutta un naturale ciclo di “cambiamento di fase” di alcuni sali. Questi cristalli, infatti, quando disciolti in acqua, assorbono energia abbassando rapidamente la temperatura del liquido. Quindi grazie all’energia solare, l’acqua viene fatta evaporare per rigenerare il sale e chiudere il ciclo. “Le regioni calde hanno alti livelli di energia solare, quindi sarebbe molto interessante utilizzare quell’energia per il raffrescamento”, afferma Wenbin Wang, un postdoc nel laboratorio di Peng Wang. “Abbiamo concettualizzato una conversione dell’energia solare off-grid e un design di stoccaggio per un raffreddamento ecologico ed economico”.

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Dopo aver confrontato una serie di sali differenti, il team ha scelto di impiegare il nitrato di ammonio (NH4NO3) rivelatosi il migliore nelle sperimentazioni. L’eccezionale potere raffreddante di questo composto è da attribuire alla sua elevata solubilità. “NH4NO3 raggiunge i 208 grammi per 100 grammi di acqua, mentre gli altri sali arrivano a valori inferiori a 100 grammi”, afferma Wenbin. “L’altro vantaggio è che è molto economico e già ampiamente utilizzato come fertilizzante”.

Secondo i ricercatori del KAUST, il nuovo sistema per raffreddare senza elettricità ha un buon potenziale per le applicazioni di conservazione alimentare. Quando, la temperatura della tazza è scesa dalla temperatura ambiente a circa 3,6 gradi Celsius ed è rimasta sotto i 15 gradi Celsius per oltre 15 ore. Nei test di laboratorio, il nitrato di ammonio è stato gradualmente sciolto in acqua in una tazza di metallo posta all’interno di una scatola di polistirolo espanso. Quando il sale si è sciolto e il liquido si è raffreddato, la temperatura della tazza è passata da quella ambiente circa 25ºC a soli 3,6ºC in circa 20 minuti. E ha continuato a rimanere sotto i 15ºC per oltre 15 ore.

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Una volta che la soluzione salina ha raggiunto la temperatura ambiente, il team ha utilizzato l’energia solare per far evaporare l’acqua utilizzando e ricristallizzare il NH4NO3.

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