世界中で気温が上昇するにつれて、冷蔵および空調ユニットの需要は増加し続けます。そして、これ自体が危機的状況を悪化させます。最新の冷却装置の効率はそれほど高くなく、大量のエネルギーを必要とするため、大量の排出が発生し、温室効果が悪化します。したがって、パッシブ冷却システムは歓迎されるだけであり、MIT の科学者による新しい発明は、その効率を向上させることを約束します。
マサチューセッツ工科大学の科学者グループは、パッシブ冷却用の有望な 3 層パネルを開発しました。この技術は、湿度の高い気候でも、周囲温度と比較してパネル温度を最大 9.3°C 下げると主張されています。このような冷却パネルの操作に必要なのは、通常の水を追加することだけです。かなりの水。暑くて乾燥した気候の場合、これはより頻繁に行う必要があります-4日に1回、湿度の高い地域では、月に1回水を追加するだけで十分です.
設置はソーラーパネルに似ています。その最上層はエアロゲルです。これは、通常の空気で満たされた細孔を持つ多孔質の蒸気透過性プラスチック構造です。エアロゲルの下にはヒドロゲルの層があり、これもポリマーの層ですが、細孔に水が含まれています。この層は、多くの点で、開放創を治療するためのハイドロゲル医療包帯に似ています。最下層である 3 番目の層は、太陽光線を反射する鏡面であり、パネルの後ろで冷却されている対象物が加熱されるのを防ぎます。
研究者らは、初めて、古くから知られている原理を 1 つの解決策に組み合わせたことを強調しました。これは、物体からの赤外線放射 (熱) が宇宙空間に出て散逸しないときの、液体蒸発と放射冷却の方法による冷却です。周囲の空間。この原則に基づいて、多くの冷却システムがすでに提案されており、夜間でもソーラーパネルの動作を保証できます。また、興味深い解決策は、断熱材としてエアロゲル層を使用することでした。これにより、冷却された物体が太陽光線による加熱からさらに保護されました。
サンドイッチ パネルは次のように機能します。エアロゲルは赤外線をハイドロゲル層に透過させますが、それ以外の太陽光線はすべて遮断します。赤外線はハイドロゲル層の水を蒸発させ、蒸気はエアロゲルを通って逃げます。余分な赤外線放射とパネル自体の赤外線放射が空間に放射されます。このようなスキームの消耗品は普通の水です。試作品は記録破りのパネル効率を示し、周囲温度とパネルの温度差は最大 9.3 °C でした。
提案されたソリューションは、安定した電気エネルギー源がない地域で食品を輸送および保管するための住宅とコンテナの両方に適しています。食品パビリオンのカバーには、同様のパネルを装備できます。これにより、湿気の多い気候では生鮮食品の賞味期限が最大 40% 延長され、より乾燥した条件 (冷蔵と空気の温度差が大きくなる場所) では最大 3 倍延長されます。
開発の商業化に対する唯一の障壁はエアロゲルのままであり、その生産はまだ非効率的です。今日では、ポリマーと溶媒を混合し、その後非常に長い時間をかけて乾燥させるプロセスにおいて、実験室の条件下でのみ製造されています。科学者たちは、エアロゲルの製造を簡素化する技術を開発することを約束し、その後、エアコン用のパッシブ冷蔵庫とパッシブ「ブースター」が普及する可能性があります。
2022-09-23 10:16:39
著者: Vitalii Babkin