In Ländern, in denen Kühlsysteme am dringendsten benötigt werden, fehlt es oft an Infrastruktur, um solche Konfigurationen mit Strom zu versorgen. Abhilfe könnte hier ein neues System schaffen, das Artikel und Lebensmittel mit mehreren Kühleffekten frisch hält, ohne Strom zu verbrauchen. Die Forschung des Massachusetts Institute of Technology (MIT) wird von Zhengmao Lu, Arny Leroy, Jeffrey Grossman, Evelyn Wang, Lenan Zhang und Jatin Patil geleitet. Es wird in einem in der Zeitschrift veröffentlichten Artikel beschrieben Zellberichte Physikalische Wissenschaft (Ich verlinke es hier).
Ein kühlendes "Panel"
Das System, entworfen vom MIT auf der Grundlage von frühere Forschung, kombiniert Verdunstungskühlung, Strahlungskühlung und Wärmedämmung miteinander. Es kann erschaffen bis 10,5 ° C Abkühlung im Vergleich zur Umgebungstemperatur und wird in Form einer Platte dargestellt, die aus drei Schichten unterschiedlicher Materialien besteht.
Das Paneel kann auf/um etwas herum platziert werden, das kühl bleiben muss, wie z. B. eine Schachtel mit verderblichen Gegenständen (Lebensmittel oder Medikamente). Laut MIT könnte die Technologie „eine etwa 40 Prozent sicherere Lagerung von Lebensmitteln bei hoher Luftfeuchtigkeit ermöglichen“ oder „die sichere Lagerzeit bei Trockenheit verdreifachen“. Es könnte auch verwendet werden, um das von Klimaanlagen verwendete Wasser zu kühlen, wodurch das Gerät weniger Energie verbraucht, aber genauso effektiv bleibt.
Wie das stromlose Kühlsystem des MIT hergestellt wird
Die untere Schicht des Systems besteht aus einem spiegelähnlichen Material, das einfallendes Sonnenlicht reflektiert. Dadurch wird verhindert, dass die Infrarotstrahlung der Sonnenstrahlen das abgedeckte Objekt aufheizt. In der Mitte befindet sich ein poröses Hydrogel, das hauptsächlich aus Wasser besteht. Wenn flüssiges Wasser erhitzt wird, verdunstet es zu Dampf, der aufsteigt, bis er auf die obere Schicht trifft und diese durchdringt, wo er durch die Poren dieser letzten Barriere austritt.
Die oberste Schicht besteht aus Aerogel, das in seinen Polyethylen-Hohlräumen eine hohe Konzentration an Lufteinschlüssen enthält. Indem es Wasserdampf und reflektierte Infrarotstrahlen passieren lässt, bietet es sowohl Verdunstungs- als auch Strahlungskühlung.
Die Herausforderungen, denen man sich stellen muss
Der Knackpunkt des ganzen Systems scheint das Aerogel zu sein. Es sorgt nicht nur für Kühlung, sondern wirkt auch als Isolierschicht, die verhindert, dass Umgebungswärme das darunter liegende Objekt erreicht. Und es ist auch reflektierend: fast wie die untere Spiegelschicht.
Nur ein Problem? Es ist ziemlich teuer, es mit aktuellen Methoden herzustellen: Es muss eine billigere Produktionskette entwickelt werden, und MIT-Ingenieure untersuchen bereits, wie dies zu bewerkstelligen ist. Außerdem wäre es der einzige Haken im ganzen System, weil die anderen Materialien, aus denen es besteht, alle verfügbar und billig sind.
Die allgemeine Wartung dieses netzunabhängigen „Kühlschranks“ würde lediglich darin bestehen, dem Hydrogel mehr Wasser hinzuzufügen. Eine Operation, die in sehr trockenen und heißen Umgebungen alle 4 Tage und in den feuchtesten Regionen nur einmal im Monat durchgeführt werden muss.
Zusammengefasst: Dieses neue Kühlsystem von MIT ist sehr vielversprechend. Während es optimiert wird, müssen wir Lebensmittel jedoch auf die altmodische Weise kalt halten: indem wir sie in den Kühlschrank stellen. Gesegnete Rechnungen.
