Thiết kế hệ thống làm mát không dùng điện

Các nhà nghiên cứu thiết kế hệ thống sử dụng kết hợp ánh sáng Mặt Trời và nước muối để tạo hiệu ứng làm mát thay vì dùng điện.

Hệ thống thử nghiệm mà Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) ở Arab Saudi đang phát triển tận dụng hiện tượng "đổi pha" trong đó năng lượng bị hấp thụ khi tinh thể muối hòa tan trong nước. Điều này có nghĩa nếu thêm muối vào nước ấm, nước sẽ nguội đi nhanh chóng do muối hòa tan.

Phiên bản quy mô lớn của hệ thống có thể làm mát cả căn phòng. (Ảnh: Wenbin Wang/KAUST)

Sau một số thí nghiệm với nhiều loại muối khác nhau, các nhà nghiên cứu nhận thấy ammonium nitrate có hiệu quả tốt nhất. Nhờ độ hòa tan trong nước cao, hợp chất này có khả năng làm mát cao gấp 4 lần loại muối tốt thứ hai là ammonium chloride. Ngoài ra, ammonium nitrate được sử dụng rộng rãi trong phân bón và giá thành rẻ.

Ngoài sử dụng trong làm mát tòa nhà, hệ thống cũng có tiềm năng ứng dụng để bảo quản thức ăn. Ở thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, nước chứa ammonium nitrate được đặt trong cốc kim loại và cho vào hộp xốp polystyrene bịt kín. Khi muối tan chảy và nước lạnh dần, nhiệt độ cốc giảm từ nhiệt độ phòng (khoảng 25 độ C) xuống 3,6 độ C trong vòng 20 phút. Nhiệt độ cốc duy trì ở mức dưới 15 độ C trong hơn 15 giờ.

Sau khi tất cả muối hòa tan, nhiệt mặt trời được sử dụng để làm bốc hơi nước. Muối lưu lại dưới dạng tinh thể trong cốc. Những tinh thể đó có thể được thu thập lần nữa và tái sử dụng trong hệ thống làm mát. Nhóm nghiên cứu đứng đầu là giáo sư Peng Wang ở KAUST mô tả chi tiết hệ thống trên tạp chí Energy and Environmental Science hôm 1/9.