تقنية جديدة للتبريد دون استهلاك كهرباء
طور فريق باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، نظام تبريد جديدا دون الحاجة إلى الطاقة، مع استهلاك كمية صغيرة فقط من المياه.
ويمكن للنظام الجديد، الذي يجمع بين التبريد التبخيري والتبريد بالإشعاع والعزل الحراري، خفض درجة الحرارة حتى تسع درجات مئوية أقل من درجات الحرارة في المكان المحيط.
كما يساهم النظام الجديد في تقليل الأحمال على أنظمة التكييف في المباني، عن طريق تبريد المياه المستخدمة في مكيفات الهواء، مما يسمح لهذه الأجهزة باستهلاك طاقة أقل مع الحفاظ على نفس الفاعللية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن للنظام أن يساعد في تقليل خسائر تلف الطعام في المناطق الأكثر احتياجا في العالم والتي تعاني بالفعل من أزمات في الإمدادات الغذائية.
ووفقا لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، يسمح النظام بالتخزين الآمن للطعام لمدة أطول بحوالي 40% في ظل ظروف شديدة الرطوبة، ويمكن مضاعفة وقت التخزين الآمن ثلاث مرات في ظل ظروف الجفاف.
كيفية عمل النظام
على وجه التحديد، يتكون النظام من ثلاث طبقات من المواد التي توفر معا التبريد أثناء مرور الماء والحرارة عبر الجهاز.
الطبقة العليا من النظام عبارة عن هيدروجيل هوائي يتكون من هواء محاط بتجاويف هيكلية تشبه الإسفنج مصنوع من البولي إيثيلين، وهي مادة شديدة العزل، لكنها تسمح بمرور بخار الماء والأشعة تحت الحمراء.
وفي الوسط يوجد هيدروجيل مسامي يتكون في الغالب من الماء، ويوفر مصدر مياه للتبريد بالتبخير، حيث يتشكل بخار الماء على سطحه ويمر عبر طبقة الهواء، ويخرج إلى البيئة المحيطة.
وتتكون الطبقة السفلية من مادة تشبه المرآة، تعكس ضوء الشمس الوارد وترسله مرة أخرى عبر الجهاز، بدلا من تركه يسخن المواد، وبالتالي تقلل من حملها الحراري.
كما تعكس الطبقة العليا من الهلام الهوائي، الكثير من ضوء الشمس كونها عازلا جيدا، مما يحد من كمية حرارة الشمس من الجهاز ، حتى في ضوء الشمس المباشر.
مادة باهظة الثمن
ورغم أن معظم المواد المستخدمة في النظام، يمكن الوصول إليها ورخيصة نسبيا، إلا أن إنتاج الهلام الهوائي وهو مفتاح كفاءة النظام، مُكلف ويتطلب معدات خاصة للتجفيف.
ويعمل الباحثون في الوقت الحالي على استكشاف طرق لجعل عملية التجفيف أكثر اقتصادا، مثل استخدام التجفيف بالتجميد.
كما يتم البحث عن مواد بديلة يمكن أن توفر نفس وظيفة العزل بتكلفة أقل، مثل الأغشية المفصولة بفجوة هوائية.
