Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Công nghệ King Abdullah (KAUST) ở Ả Rập Xê Út (quốc gia thuộc vùng Trung Đông) đã phát minh NESCOD, một công nghệ làm mát mới, không cần tới điện năng.
Hệ thống làm mát NESCOD của KAUST. Ảnh: KAUST
Về mặt cơ học, NESCOD tận dụng các đặc tính nhiệt động học của quá trình hòa tan thu nhiệt để cung cấp một giải pháp thay thế thân thiện với môi trường cho các cộng đồng không có điện lưới hoặc ở những khu vực có khí hậu rất nóng.
Nguyên lý hoạt động khá thú vị: Hệ thống NESCOD sử dụng Amoni Nitrat (NH4NO3). Khi NH4NO3 hòa tan trong nước, nó hấp thụ nhiệt từ môi trường xung quanh - đây là phản ứng hóa học gọi là "hòa tan thu nhiệt" - và quá trình này làm giảm nhiệt độ không khí xung quanh.
Kết quả thử nghiệm rất ấn tượng: Trong một thí nghiệm, nhiệt độ giảm từ 25°C xuống còn 3,6°C chỉ trong khoảng 20 phút. Công suất làm mát của hệ thống NESCOD có thể đạt tới 191 Watt/m2.
Vì NH4NO3 rẻ, dễ kiếm và không cần điện để vận hành, Nescod có thể thay đổi hoàn toàn cách làm mát trên toàn thế giới.
NESCOD tái sử dụng liên tục
Hiệp hội Hóa học Hoàng gia Anh đã đăng tải công trình này. Theo đó, các nhà nghiên cứu Trung Đông không chỉ tạo NESCOD làm mát không cần điện lưới mà còn có thể tái sử dụng liên tục bằng năng lượng mặt trời.
Nghĩa là NESCOD hoạt động thông qua chu trình nhiệt động học hai giai đoạn: (1) Làm mát bằng cách hòa tan và (2) tái tạo chất tan bằng ánh sáng mặt trời.
NESCOD là từ viết tắt của "No Electricity and Sustainable Cooling on Demand" - Làm mát bền vững theo yêu cầu, không cần điện. Ảnh do AI tạo.
Chu trình hoạt động như sau: NH4NO3 hòa tan trong nước để hút nhiệt và làm mát không gian (đây là giai đoạn 1). Sau đó, ánh sáng mặt trời biến nước trong dung dịch muối thành hơi nước. Khi nước chuyển thành hơi, NH4NO3 lại tạo thành tinh thể, và sẵn sàng dùng lại.
Khi được chiếu sáng bằng ánh nắng mặt trời cường độ 1 sun, nó liên tục làm bay hơi nước với tốc độ khoảng 2,2 kg/m²/giờ, giúp duy trì nhiệt độ từ 5 độ C đến 15 độ C - lý tưởng cho việc bảo quản lạnh và làm mát không gian.
Quá trình này gọi vui là "làm mát không tốn một watt điện", thể hiện tiềm năng sử dụng tiện lợi của NESCOD: Vừa mát, vừa xanh, vừa không tốn điện mà lại còn bền vững.
Phát minh này có thể giảm đáng kể mức tiêu thụ điện năng và hỗ trợ các công nghệ làm mát thân thiện với môi trường trên toàn cầu trong tương lai.
Công nghệ này đặc biệt phù hợp với các cộng đồng thu nhập thấp và các khu vực không có lưới điện, đồng thời "có tiềm năng đóng góp có ý nghĩa vào việc đạt được các Mục tiêu Phát triển Bền vững toàn cầu vào năm 2030".
Trang Ly
