Tận dụng ánh sáng mặt trời và nước muối cho hệ thống làm mát không dùng điện

Hệ thống này hiện đang được phát triển tại Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) của Ả Rập Xê Út. Thiết lập thử nghiệm tận dụng hiện tượng "thay đổi pha" tự nhiên, trong đó năng lượng được hấp thụ khi các tinh thể muối hòa tan trong nước. Điều này có nghĩa là nếu thêm muối vào nước ấm, nước sẽ nhanh chóng nguội đi khi muối tan.

Sau một số thử nghiệm với các loại muối khác nhau, người ta thấy rằng một loại amoni nitrat hoạt động tốt nhất. Chủ yếu là vì nó rất dễ tan trong nước, khả năng làm mát của nó lớn hơn bốn lần so với muối tốt nhất hiện tại, amoni clorua. Một lợi thế nữa là, amoni nitrat đã được sử dụng rộng rãi trong phân bón với chi phí khá rẻ.

Bên cạnh việc sử dụng trong hệ thống làm mát cho các tòa nhà, hệ thống này cũng có thể được sử dụng để làm lạnh thực phẩm. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, nước có thêm amoni nitrat được đặt trong một cốc kim loại, lần lượt được cho vào bên trong một hộp xốp polystyrene kín. Khi muối hòa tan và nước nguội đi, nhiệt độ của cốc giảm từ nhiệt độ phòng (khoảng 25 ºC / 77 ºF) xuống 3,6 ºC (38 ºF) trong vòng khoảng 20 phút. Nhiệt độ tiếp tục duy trì ở mức dưới 15 ºC (59 ºF) trong hơn 15 giờ.

Ngoài ra, khi tất cả muối đã tan, nhiệt mặt trời được sử dụng để làm bay hơi nước. Muối còn sót lại dưới dạng tinh thể hình thành trên cốc - những tinh thể này sau đó có thể được thu thập và tái sử dụng trong hệ thống làm mát. Và trong khi để nước bốc hơi trong môi trường khô cằn, phần lớn lượng nước đó có thể được tái sử dụng nếu vẫn sử dụng năng lượng mặt trời.

Một bài báo về nghiên cứu này, do Giáo sư Peng Wang đứng đầu, đã được xuất bản gần đây trên tạp chí Khoa học Môi trường và Năng lượng.