Ключевые тезисы:
- Новый метод кондиционирования базируется на эндотермической реакции — поглощении тепла при растворении специальной соли в воде.
- В ходе испытаний удалось снизить температуру рабочей смеси с 25 до рекордных 3,6 градуса Цельсия всего за 20 минут.
- Разработка является полностью автономной и экологичной, так как предусматривает автоматическое восстановление соли и сбор испаренной воды с помощью солнечной энергии.
Также интересно: Туалетная бумага уйдет в прошлое: что ее заменит
Как работает химический метод
Как пишет издание Indian Defence Review, в основе этого решения лежит природный процесс эндотермического растворения. Когда определенные солевые соединения взаимодействуют с жидкостью, они не выделяют энергию, а наоборот — активно впитывают ее из окружающей среды. Результатом такой реакции становится стремительное и заметное падение температуры без использования классических компрессоров, вентиляторов или фреона.
Аммиачная селитра — альтернатива искусственным хладагентам
В ходе лабораторных тестов ученые исследовали немало различных веществ, чтобы определить наиболее эффективный компонент. Абсолютным лидером эксперимента стал нитрат аммония (аммиачная селитра). Это соединение продемонстрировало феноменальную растворимость — 208 граммов на 100 граммов воды, в то время как показатели других солей не достигали и отметки в 100 граммов.
Физика процесса проста: чем выше растворимость, тем больше вещества поглощает жидкость и тем больше тепла отводится из пространства. К тому же этот компонент является недорогим, массово производится в промышленных масштабах для других отраслей и доступен по всему миру.
Полсуток прохлады с помощью одной емкости с раствором
Для подтверждения практической ценности изобретения ученые провели опыт: растворили соль в металлической чаше и поместили ее внутрь изоляционного контейнера из пенополистирола. Результаты оказались очень оптимистичными:
- температура внутри сосуда упала с комнатных 25 градусов до 3,6 градуса всего за 20 минут;
- приятная прохлада на уровне ниже 15 градусов успешно удерживалась в боксе более 15 часов подряд.
Это доказывает, что такой подход позволяет эффективно поддерживать комфортный микроклимат или сохранять продукты свежими в течение всего дня без подключения к розетке.
Автоматическое восстановление материалов с помощью солнца
Главным достижением авторов проекта стала возможность многократного использования рабочих компонентов. Процесс восстановления происходит без внешних источников питания: когда раствор нагревается, ученые используют концентрированную солнечную энергию с помощью специальной 3D-чаши, которая максимально поглощает световой спектр.
Вода испаряется, а на стенках устройства образуются новые кристаллы нитрата аммония, которые под действием силы тяжести сами осыпаются в накопитель. К тому же испаренная влага не теряется — во время солнечной дистилляции пар улавливают и конденсируют для повторного использования, что имеет огромное значение для засушливых и жарких регионов с дефицитом пресной воды.
Автономный химический метод открывает новые возможности для создания экологических систем жизнеобеспечения. Он может стать настоящим спасением для бедных стран, удаленных от линий электропередач, или интегрироваться в архитектуру современных энергоэффективных домов. Возможно, климатическая техника в знакомом нам виде доживает свои последние годы.
Читают сейчас:
