Охлаждение без электричества на основе солнечной энергии и соли

14.06.2026

С ростом глобальных температур и увеличением спроса на кондиционирование воздуха традиционные системы становятся все более энергоемкими, создавая серьезную нагрузку на электросети и способствуя росту выбросов парниковых газов. В поисках устойчивых альтернатив ученые разрабатывают технологии пассивного охлаждения, которые не требуют подключения к сети. Одним из перспективных решений стала система NESCOD (No Electricity and Sustainable Cooling On-Demand), созданная исследователями из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (KAUST) в Саудовской Аравии.

Новая технология основана на простом, но эффективном химическом процессе - растворении нитрата аммония в воде. Эта эндотермическая реакция активно поглощает тепло из окружающей среды, что приводит к быстрому понижению температуры. В лабораторных испытаниях система демонстрировала впечатляющие результаты: температура окружающей среды снижалась с 25 °C до 3,6 °C всего за 20 минут. Нитрат аммония был выбран не случайно - его теплопоглощающая способность примерно в четыре раза выше, чем у других протестированных солей.

После завершения цикла охлаждения система легко восстанавливается с помощью солнечной энергии. Вода испаряется под действием солнца, а соль кристаллизуется, становясь готовой к повторному использованию. Важным преимуществом NESCOD является разделение процессов охлаждения и регенерации во времени и пространстве. Это позволяет накапливать "холод" в виде подготовленной соли и использовать его по требованию, даже вдали от источников энергии.

В ходе экспериментов разработка показала высокую производительность: до 191 ватта мощности охлаждения на квадратный метр под прямым солнечным светом. Система полностью автономна, не нуждается в подключении к электросети и может работать в условиях, где традиционное кондиционирование недоступно или слишком дорого. Процесс регенерации соли происходит эффективно благодаря трехмерному солнечному регенератору, обеспечивающему скорость восстановления около 4,6 кг на квадратный метр в час.

В отличие от классических кондиционеров, работающих по циклу парокомпрессии и потребляющих значительное количество электричества для работы компрессора, NESCOD предлагает принципиально иной подход. По статистике, обычные системы кондиционирования в домохозяйствах могут занимать до 12 процентов всей потребляемой электроэнергии, особенно в летний период. Пассивная технология на основе нитрата аммония способна существенно снизить эту нагрузку, делая охлаждение более доступным и экологичным.

NESCOD на сегодняшний день остается концептуальной разработкой, которая проходит лабораторные испытания под руководством профессора Пэн Вана. Впереди - этап масштабирования и адаптации технологии для коммерческого и бытового применения. Дешевизна и доступность нитрата аммония, широко используемого в качестве удобрения, делают систему перспективной для регионов с жарким климатом и отсутствием стабильного электроснабжения.

Такие инновации открывают новые возможности для устойчивого развития в условиях изменения климата. Они особенно важны для миллиардов людей в развивающихся странах, где традиционные кондиционеры либо недоступны, либо слишком дороги в эксплуатации. Пассивное охлаждение может найти применение в жилых домах, хранилищах продуктов, медицинских учреждениях и даже в транспортных средствах.

<< Назад: Гормон ирисин поддерживает иммунитет при рассеянном склерозе 14.06.2026

>> Вперед: Длительное заточение порождает паранойю и конфликты в команде 13.06.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Акустический лазер, работающий в многочастотном режиме 04.08.2014 Американские ученые из штата Мериленд представили разработку, позволяющую управлять многочастотным режимом работы акустического лазера. Продемонстрированный учеными акустический лазер имеет полость-резонатор с установленной особой отражающей мембраной, которая обеспечивает поддержку нескольких колебательных акустических режимов и используется в качестве выходного устройства. Прибор может также работать в многочастотном (многомодовом) режиме. При этом отмечается, что исследователи обнаружили явление т.н. "аномального охлаждения", при котором устройство переходит в одномодовый режим. В таком режиме выделяется определенная ведущая частота (мода) колебаний, которая подавляет усиление других частот, и с которой связано усиление акустических колебаний. Исследователи показали возможность управления многомодовыми режимами, в т.ч. и для настройки всех нужных параметров одномодового режима. Конкурирующими модами ученые управляли посредством регулирования мощности оптической накачки: чем больше она становится, тем больше возникает частот акустических колебаний, из которых в результате выделяется одна ведущая, подавляющая остальные. Сазер, или акустический лазер - звуковой аналог всем известного лазера - представляет собой усилитель звуковых колебаний какой-то определенной частоты. Принцип работы устройства похож на работу лазера. При этом в акустическом лазере, в котором применяется оптическая накачка, изменение частоты фотонов происходит с генерацией фононов - т.е. квазичастиц, в терминах которых звуковые колебания удобно описывать. Работа сазера имеет отношение к рассеянию Мандельштама-Бриллюэна, при котором изменение частоты отраженного света происходит в ходе взаимодействия падающего излучения и кристаллической решетки твердого тела. Считается, что направленные пучки фононов от акустических лазеров могут использоваться в качестве переключателей электрических свойств определенных материалов, а также для опытов с трехмерными структурами твердых тел.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026