Muitas regiões quentes e áridas do planeta precisam muito de sistemas de refrigeração eficientes por causa das mudanças climáticas, mas nem todas as comunidades podem ter acesso à eletricidade para ar condicionado e refrigeração.
Portanto, a Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah da Arábia Saudita (KAUST) decidiu desenvolver um sistema de refrigeração eficiente que funciona sem o uso de eletricidade. Novo sistema de refrigeração simples baseado na energia solar e no efeito de resfriamento da evaporação da água salgada que pode ser usado para refrigeração em regiões quentes com acesso limitado à eletricidade .
A equipe projetou um sistema de resfriamento e regeneração de duas etapas, que não possui componentes elétricos. Ele explora o poderoso efeito de resfriamento que ocorre quando certos sais são dissolvidos em água. Isso significa que, se o sal for adicionado à água morna, essa água esfria rapidamente à medida que o sal se dissolve. Após cada ciclo de resfriamento, o sistema utiliza energia solar para evaporar a água e regenerar o sal, pronto para ser reutilizado.
Depois de algumas experimentações com diferentes tipos de sal, o nitrato de amônio (NH4NO3) provou ser o mais destacado, com um poder de resfriamento mais de quatro vezes maior que seu concorrente mais próximo, o cloreto de amônio (NH4Cl). O poder de resfriamento excepcional do sal de nitrato de amônio pode ser atribuído à sua alta solubilidade. A outra vantagem deste sal é que é bastante barato e já amplamente utilizado como fertilizante.
O sistema de resfriamento simples impulsionado pela captura de energia solar passiva poderia fornecer refrigeração de alimentos de baixo custo e resfriamento de ambientes para comunidades carentes sem acesso à rede elétrica.
Em testes de laboratório, a equipe mostrou como o sistema de refrigeração projetado tem um bom potencial para aplicação de armazenamento de alimentos. Quando o sal foi gradualmente dissolvido em água em um copo de metal colocado dentro de uma caixa de espuma de poliestireno, a temperatura do copo caiu da temperatura ambiente para cerca de 3,6 graus Celsius em aproximadamente 20 minutos e permaneceu abaixo de 15 graus Celsius por mais de 15 horas.
Além disso, uma vez que a solução salina atingiu a temperatura ambiente, a equipe usou energia solar para evaporar a água usando um regenerador solar 3D em forma de copo sob medida. O copo foi feito de um material projetado para absorver o máximo possível do espectro solar. À medida que a água evaporou, os cristais de NH4NO3 cresceram sobre a parede externa do copo. O sal cristalizado pode ser coletado automaticamente, representando uma forma armazenada de energia solar, pronta para ser reutilizada para resfriamento quando necessário.
