Hệ thống làm mát không cần điện

Một số quốc gia nóng nhất thế giới là nơi cần những hệ thống làm mát hiệu quả.

Hệ thống cung cấp khả năng làm mát lên đến 10,5 độ C so với nhiệt độ môi trường xung quanh.

Tuy nhiên, thực tế, những quốc gia này thường thiếu cơ sở hạ tầng cần thiết để cung cấp năng lượng cho các hệ thống như vậy. Các nhà khoa học đã phát minh ra một hệ thống mới có thể giúp ích trong vấn đề đó. Hệ thống này cung cấp hiệu ứng làm mát không sử dụng điện. Nghiên cứu đã được xuất bản trên tạp chí Cell Reports Physical Science.

Dựa trên nghiên cứu trước đó, hệ thống do Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) (Mỹ) thiết kế đã kết hợp làm mát bay hơi, làm mát bức xạ và cách nhiệt. Hệ thống cung cấp khả năng làm mát lên đến 19 độ F (10,5 độ C) so với nhiệt độ môi trường xung quanh. Đồng thời, có dạng bảng điều khiển được tạo thành từ ba lớp vật liệu khác nhau.

Bảng điều khiển đó có thể được đặt trên hoặc xung quanh một vật dụng cần được giữ mát, chẳng hạn như hộp chứa hàng hóa thực phẩm hoặc thuốc. Theo MIT, công nghệ này có thể “cho phép bảo quản thực phẩm an toàn lâu hơn khoảng 40% trong điều kiện rất ẩm ướt” hoặc “tăng gấp ba lần thời gian bảo quản an toàn trong điều kiện sấy”.

Hệ thống cũng có thể được sử dụng để làm mát nước sử dụng cho máy điều hòa không khí. Nhờ đó, cho phép các thiết bị này tiêu thụ ít điện năng hơn trong khi vẫn hoạt động hiệu quả.

Lớp dưới cùng của hệ thống là một vật liệu giống như gương, phản chiếu ánh sáng mặt trời tới. Nhờ đó, giữ cho bức xạ hồng ngoại trong tia nắng mặt trời không làm nóng vật dụng được che phủ. Ở giữa hệ thống là một hydrogel xốp, thành phần chủ yếu là nước. Khi được đun nóng, nước bay hơi lên lớp trên cùng.

Lớp trên cùng là một loại aerogel, được tạo thành phần lớn từ các túi khí chứa trong khoang polyetylen. Cả hơi nước và tia hồng ngoại phản xạ đều có thể đi qua aerogel, cung cấp khả năng làm mát bằng bức xạ và bay hơi.

Các nhà nghiên cứu cho biết, aerogel cũng đóng vai trò như một lớp cách nhiệt. Nhờ đó, giữ cho nhiệt xung quanh không truyền đến vật dụng bên dưới. Ngoài ra, giống như lớp dưới cùng, nó cũng phản chiếu rất nhiều năng lượng mặt trời. Thật không may, hiện tại, cần tới khá nhiều chi phí để sản xuất aerogel. Do đó, các nhà khoa học cho biết, nghiên cứu sâu hơn sẽ tập trung vào các phương pháp giảm chi phí sản xuất của aerogel.

Trong khi đó, các vật liệu khác được sử dụng trong hệ thống là “có sẵn và tương đối rẻ”. Quá trình bảo dưỡng sẽ chỉ bao gồm việc đổ thêm nước vào hydrogel, với tần suất bốn ngày một lần trong môi trường rất khô, nóng. Trong khi đó, ở những khu vực ẩm hơn, người dùng chỉ cần đổ thêm nước một lần mỗi tháng.