دستاورد دانشمندان MIT: توسعه فناوری خنک‌کننده‌ای که به برق نیازی ندارد


در برخی از گرم ترین کشورهای جهان، یعنی مناطقی که بیشترین نیاز به سیستم های سرمایشی وجود دارد، با کمبود زیرساخت برای تامین برق مواجه هستیم. اکنون مهندسان MIT موفق به توسعه سیستم خنک کننده ای شده اند که نیازی به برق ندارد و این سیستم غیرفعال به دمای 9.3 درجه سانتیگراد رسیده است. این سیستم در واقع دو فناوری خنک کننده غیرفعال مستقل را ترکیب می کند. دو فناوری که در گذشته مورد استفاده قرار می گرفت، اما اکنون عایق حرارتی به آنها اضافه شده است تا خنک کننده قابل توجهی ایجاد کند. دستاوردی که محققان در گذشته به آن دست نیافته بودند. علاوه بر این، تعمیر و نگهداری آن فقط شامل اضافه کردن آب است که البته به رطوبت منطقه ای که در آن استفاده می شود بستگی دارد. ساختمان MIT با جعبه های 10 سانتی متری که به راحتی با پنل های خورشیدی اشتباه گرفته می شوند. دستگاه ها از سه لایه مواد تشکیل شده اند. لایه هایی که هم نقش آب خنک کننده و هم امکان عبور گرما را فراهم می کنند. لایه بالایی از آئروژل ساخته شده است. ساختاری اسفنج مانند با مواد پلی اتیلن و هوا محصور در حفره های آن. اگرچه این لایه ذاتاً عایق است، اما اجازه عبور بخار آب و همچنین تابش مادون قرمز را می دهد. در زیر ایروژل لایه ای از هیدروژل وجود دارد که ماده ای اسفنج مانند است. با این حال، حفره های آن با آب پر شده است. در نهایت با لایه ای آینه مانند روبرو هستیم که تمام نور ورودی را به سایر اجزای دستگاه منعکس می کند تا اجزا و نه محتویات جعبه گرم شوند. هنگامی که آب داخل لایه هیدروژل گرم می شود، آب به بخار آب تبدیل می شود و با مقداری حرارت به سمت بالا حرکت می کند (خنک کننده تبخیری). این بخار همچنین می تواند از لایه ایروژل عبور کند. لایه ای که به اشعه مادون قرمز (خنک کننده تابشی) اجازه می دهد تا مقداری گرما را از دستگاه خارج کند. محققان MIT ادعا کرده اند که این سیستم می تواند تا 40 درصد مواد غذایی بیشتری را در شرایط مرطوب ایمن نگه دارد و این میزان در شرایط خشک سه برابر می شود. این سیستم همچنین می تواند آب مورد استفاده در سیستم های تهویه مطبوع را خنک کند تا مصرف کلی انرژی را کاهش دهد. با وجود تمام مزایایی که این سیستم دارد، مشکل بزرگی پیش روی آن قرار دارد. آئروژل مورد استفاده در این سیستم توسط خود مهندسان MIT ساخته شده است و شامل فرآیند ساخت گران قیمتی است. از این رو محققان می خواهند روش های دیگری را جایگزین آن کنند تا امکان تجاری سازی این سیستم فراهم شود. با این حال، ما نمی دانیم که چه زمانی باید منتظر انتشار تجاری این سیستم باشیم. نتایج کار محققان در مجله “Cell Reports Physical Science” منتشر شده است.

دیدگاهتان را بنویسید