Nuova camera creata per trovare il carbonio

Potrebbe aiutare ricercatori e costruttori a trovare modi migliori per mantenere le persone fresche a temperature estreme.

Si prevede che la domanda di elettricità per il condizionamento meccanico (AC) raddoppierà entro il 2050, spinta dall’accelerazione dell’urbanizzazione, principalmente nei climi caldi e caldi. Per alimentare queste unità è necessaria elettricità, spesso generata da combustibili fossili. Ciò, a sua volta, porta ad un aumento delle emissioni di carbonio e aggrava ulteriormente il problema del riscaldamento globale.

Pertanto, trovare metodi di raffreddamento che non richiedano l’immissione di più gas serra nell’aria è fondamentale per aiutare una popolazione in crescita ad adattarsi ai cambiamenti climatici.

Per trovare una soluzione sostenibile e un’alternativa agli AC, i ricercatori della Washington State University hanno creato una camera di 60 piedi quadrati per testare sistemi passivi che utilizzano torri eoliche ed evaporazione dell’acqua invece dell’elettricità per raffreddare gli spazi.

La camera di prova, che assomiglia ad un enorme container navale, è alimentata a energia solare con batterie di accumulo ed è completamente indipendente dalla rete elettrica. La camera può essere riscaldata a un intervallo di temperature compreso tra 125 e 130 gradi Fahrenheit (52 e 54 gradi Celsius) tutto l'anno per testare le innovazioni di raffreddamento, misurando la temperatura, l'umidità e la velocità dell'aria all'interno e attorno a un sistema di raffreddamento.

Dopo aver condotto un esperimento su vasta scala su un sistema di raffreddamento passivo downdraft nelle condizioni calde e secche di Phoenix, in Arizona, i ricercatori hanno calibrato la camera utilizzando i risultati.

"Possiamo simulare condizioni estreme", ha affermato Al-Hassawi, assistente professore presso la Scuola di progettazione e costruzione della WSU. “Con modelli su scala più piccola, possiamo anche eseguire test molto più rapidi e ottenere risultati prima di dover attendere la costruzione di prototipi su larga scala”.

I sistemi di raffreddamento passivo che non richiedono elettricità sono utilizzati da secoli dalle persone che vivono in luoghi caldi. Una strategia di raffreddamento prevede la cattura della brezza da una torre eolica. Con uno strato di umidità nella parte superiore della torre, l'evaporazione raffredda l'aria, che poi diventa più pesante e sprofonda per gravità nello spazio abitativo sottostante. L'umidità può essere fornita da cuscinetti bagnati, soffioni o ugelli nebulizzatori, il che è davvero interessante.

"Si tratta di una tecnologia più vecchia, ma c'è stato un tentativo di innovare e utilizzare un mix di tecnologie nuove ed esistenti per migliorare le prestazioni e la capacità di raffreddamento di questi sistemi", ha affermato Al-Hassawi.

Una più ampia adozione di tali sistemi di raffreddamento passivi potrebbe ridurre la domanda di energia. Tuttavia, la ricerca e il test dei sistemi di raffreddamento passivo richiedono notevoli investimenti e formazione.

"Ecco perché una ricerca come questa sarebbe davvero di aiuto", ha detto nel comunicato stampa. “Come possiamo affrontare la progettazione edilizia, far rivivere alcune di queste strategie più antiche e includerle nella costruzione edilizia contemporanea? La camera di prova diventa una piattaforma per farlo”.

Gli studi futuri nella camera riguarderanno lo sviluppo del raffreddamento passivo in generale, in particolare del raffreddamento passivo downdraft attraverso la prototipazione rapida e l'iterazione della progettazione di innovativi sistemi di raffreddamento downdraft multistadio, massimizzando il potenziale di indagini su scala ridotta.

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