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12.11.21 - 08:000

Un nuovo sistema di refrigerazione che non usa l’elettricità

Gli scienziati del KAUST stanno lavorando a un metodo di raffreddamento che utilizza solo luce solare e acqua salata.

Un team di ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), in Arabia Saudita, sta sviluppando un nuovo sistema di raffreddamento sperimentale che non utilizza l’elettricità. Tutto ciò che il sistema richiede, infatti, è acqua salata ed energia solare per fornire un efficace raffrescamento degli ambienti interni e persino la giusta refrigerazione per gli alimenti a temperature di 3,6° C.

Molte zone del Medio Oriente, come è noto, sono carenti di risorse come acqua potabile ed elettricità. Tale problema richiede soluzioni innovative ed è appunto questo che rappresenta il sistema di raffreddamento senza elettricità del KAUST, spiegato in un articolo pubblicato sulla rivista Energy and Environmental Science. Si tratta infatti di una soluzione che, sembra strano dirlo, utilizza il sole per raffreddare cibi ed edifici.

L’installazione sperimentale non ha componenti elettrici ma sfrutta un naturale ciclo di “cambiamento di fase” di particolari sali. Quando infatti questi cristalli di sale vengono disciolti in acqua, assorbono energia abbassando rapidamente la temperatura del liquido. Grazie all’energia solare, quindi, l’acqua viene fatta evaporare per rigenerare il sale e chiudere il ciclo. “Le regioni calde hanno alti livelli di energia solare, quindi sarebbe molto interessante utilizzare quell’energia per il raffrescamento. Abbiamo concettualizzato una conversione dell’energia solare off-grid e un design di stoccaggio per un raffreddamento ecologico ed economico”, ha dichiarato Wenbin Wang, postdoc nel laboratorio di Peng Wang e tra gli scienziati che ha collaborato al progetto.

Dopo aver confrontato una serie di sali differenti, il team di ricercatori ha scelto d'impiegare il nitrato di ammonio (NH4NO3) per il suo potere di raffreddamento, quattro volte maggiore del cloruro di ammonio (secondo classificato), e per la sua elevata solubilità in acqua. Questa, infatti, raggiunge i 208 grammi per 100 grammi di acqua, mentre gli altri sali arrivano a valori inferiori a 100 grammi. Inoltre, essendo già ampiamente adoperato come fertilizzante, il nitrato di ammonio è anche molto economico.

Nei test di laboratorio, il nitrato di ammonio è stato gradualmente sciolto in acqua in una tazza di metallo posta all’interno di una scatola di polistirolo espanso. Quando il sale si è sciolto e il liquido si è raffreddato, la temperatura della tazza è passata da quella ambiente di circa 25° C ai soli 3,6° C in circa 20 minuti. E ha continuato a rimanere sotto i 15° per oltre 15 ore. Una volta che la soluzione salina ha raggiunto la temperatura ambiente, il team ha utilizzato l’energia solare per far evaporare l’acqua e ricristallizzare il nitrato di ammonio.

Secondo gli scienziati del KAUST, quindi, il nuovo sistema di refrigerazione senza elettricità ha un buon potenziale per rinfrescare gli spazi interni e per le applicazioni di conservazione alimentare. Una necessità assoluta per affrontare il problema dei cambiamenti climatici in atto.

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