Nghiên cứu mới về máy lạnh không dùng điện, hấp thu năng lượng mặt trời

09/11/2021

Một hệ thống làm mát đơn giản, được điều khiển bằng phương pháp hấp thu năng lượng mặt trời thụ động có thể cung cấp khả năng làm lạnh thực phẩm với chi phí thấp và làm mát không gian sống ở các khu vực khó khăn không tiếp cận được với lưới điện.

Hệ thống này không có các bộ phận chạy điện mà hoàn toàn khai thác hiệu ứng làm mát mạnh mẽ diễn ra khi một lượng muối nhất định được hòa tan vào nước. Sau mỗi chu kỳ làm mát, hệ thống này sử dụng năng lượng mặt trời làm bay hơi nước và tái tạo muối, sẵn sàng tái sử dụng.

Các nhà khoa học tại KAUST đã phát triển thành công 1 hệ thống làm mát đơn giản dựa trên năng lượng mặt trời và hiệu ứng làm mát của nước muối bốc hơi, có thể sử dụng cho tủ lạnh ở khu vực nắng nóng mà bị hạn chế về điện. Ảnh: KAUST; Veronica Moraru

“Ở các vùng nắng nóng với mức năng lượng mặt trời cao, rất thuận tiện sử dụng năng lượng mặt trời để làm mát,” ông Wenbin Wang - nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm Peng Wang, KAUST (King Abdullah University of Science and Technology), Ả rập Xê út cho biết. Ở nhiều nơi trên thế giới, nhu cầu làm mát ngày càng cao do vấn đề biến đổi khí hậu, nhưng không phải nơi nào cũng có thể tiếp cận nguồn điện để dùng điều hòa hay tủ lạnh. “Chúng tôi lên ý tưởng một hệ thống chuyển đổi năng lượng mặt trời không nối lưới và thiết kế lưu trữ cho làm mát rẻ và bền vững.”

Hệ thống làm mát do các kỹ sư KAUST thiết kế có thể được sử dụng để làm mát các phòng trong hộ gia đình. Ảnh: KAUST; Wenbin Wang

Nhóm nghiên cứu đã thiết kế ra một hệ thống làm mát và tái tạo gồm hai giai đoạn, với giai đoạn làm mát dựa trên nguyên tắc hòa tan một số muối thông thường trong nước, nước hấp thụ năng lượng và nhanh chóng làm mát nước. Sau khi thử nghiệm so sánh nhiều loại muối khác nhau, amoni nitrat (NH₄NO₃) có hiệu suất nổi bật với khả năng làm mát cao hơn 4 lần so với loại muối tiếp theo - amoni clorua (NH₄Cl).

Khả năng làm mát đặc biệt của muối amoni nitrat có thể là do khả năng hòa tan cao. TS Wenbin cho biết, “Độ hòa tan của NH₄NO₃ đạt 208g trên 100g nước, trong khi các muối khác thường dưới 100g. Ưu điểm khác nữa của loại muối này là nó rất rẻ và được sử dụng rộng rãi làm phân bón.”

Hệ thống làm mát đặc biệt này rất có tiềm năng ứng dụng trong việc lưu trữ thực phẩm. Khi muối được hòa tan vào nước trong một cốc kim loại bên trong hộp xốp polystyrene, nhiệt độ của cốc nhanh chóng giảm từ nhiệt độ phòng xuống còn khoảng 3,6 độ C, duy trì dưới 15 độ C trong hơn 15 giờ.

Khi dung dịch muối bắt đầu tăng đến nhiệt độ phòng, nhóm nghiên cứu sử dụng năng lượng mặt trời để làm bay hơi nước bằng cách sử dụng thiết bị tái tạo năng lượng mặt trời hình cốc 3D đặt riêng. Cốc được chế tạo từ vật liệu có khả năng hấp thụ quang phổ mặt trời cao nhất. Khi nước bốc hơi, các tinh thể NH₄NO₃ sẽ bám trên thành ngoài của cốc. “Muối kết tinh được thu gom lại một cách tự động sau khi rơi xuống.” Wenbin nói. Sau khi được thu gom, muối ở dạng lưu trữ sẵn sàng tái sử dụng để làm mát khi cần.

Doãn Tâm (Theo Scitechdaily)

https://scitechdaily.com/sustainable-electricity-free-air-conditioner-can-harness-solar-energy-to-reduce-temperatures-on-hot-days/

Same Category

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.
Một số giải pháp nâng cao hiệu suất của hệ thống lò hơi công nghiệp sử dụng nhiên liệu rắn hoặc khí 22/07/2024

Lò hơi công nghiệp đốt nhiên liệu rắn và khí được sử dụng rộng rãi để cung cấp hơi bão hòa cho quá trình sản xuất. Việc sử dụng nhiên liệu rắn có thành phần và độ ẩm khác nhau ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và chi phí sản xuất nhiệt.