科學家研發簡易冷卻系統 不用電氣也能實現強大製冷效果
面向無法覆蓋電網的貧困地區,近日阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)的科學家在太陽能和鹽水蒸發的冷卻效果的基礎上開發了一個簡單的冷卻系統,可以在電力有限的炎熱地區用於製冷。 該系統沒有電氣元件,利用了某些鹽類溶解在水中時產生的強大冷卻效應。 在每個冷卻週期之後,該系統利用太陽能來蒸發水並再生鹽,準備重新使用。
Peng Wang 實驗室的 Wenbin Wang 表示:”在世界許多地方,由於氣候變化,對冷卻的需求更大,但不是每個社區都能獲得用於空調和製冷的電力。 我們構思了一個離網的太陽能轉換和存儲設計,用於綠色和廉價的冷卻”。
該團隊設計了一個兩步冷卻和再生系統,冷卻步驟基於這樣一個事實:將某些普通鹽類溶解在水中會吸收能量,從而迅速冷卻水。 在比較了一系列的鹽之後,硝酸銨(NH4NO3)被證明是表現突出的,其冷卻能力是其最接近的競爭者氯化銨(NH4Cl)的四倍以上。
硝酸銨鹽的特殊冷卻能力可歸因於其高溶解度。 他表示:「NH4NO3 的溶解度達到每 100 克水 208 克,而其他的鹽一般都低於 100 克。 這種鹽的另一個優勢是它非常便宜,已經被廣泛用作肥料”。
該團隊表明,該系統在食品儲存方面具有良好的應用潛力。 當鹽逐漸溶解在放置在聚苯乙烯泡沫箱內的金屬杯中的水中時,杯子的溫度從室溫降至約 3.6 攝氏度,並在 15 小時內保持在 15 攝氏度以下。
Wenbin表示:「一旦鹽溶液達到室溫,研究小組就利用太陽能,用一個定製的杯狀3D太陽能再生器來蒸發水。 杯子是由一種旨在吸收盡可能多的太陽光譜的材料製成的。 隨著水的蒸發,NH4NO3晶體在杯子的外壁上生長。 當鹽因重力而掉落時,結晶的鹽可以被自動收集”。