Raffreddamento radiativo: combattere il caldo senza elettricità
I passi avanti del raffreddamento radiativo diurno
Dagli scienziati di Stanford un nuovo sistema di raffreddamento passivo che spedisce il calore in eccesso nello Spazio.
I tradizionali sistemi di raffreddamento climatico degli ambienti interni consumano circa 15% dell’elettricità prodotta a livello mondiale, rendendosi responsabili del 10% delle emissioni globali di gas serra. Questa voce è destinata a crescere in maniera esponenziale nel medio termine: si stima una domanda quasi decuplicata entro il 2050. Migliorarne l’efficienza è diventato pertanto un imperativo a cui molti ricercatori stanno cercando oggi di dare una risposta che sia efficiente ed economica nello stesso tempo. Una delle opzioni studiate negli ultimi anni è quella del raffreddamento radiativo, una strategia di raffreddamento passivo che permette di ridurre le temperature con minori consumi elettrici.
La tecnologia sfrutta il fenomeno del “Nocturnal surface cooling”, nel quale il calore viene irradiato nello spazio dalla superficie della Terra durante la notte se il cielo è senza nuvole e l’umidità è bassa.
In questo contesto si inserisce la ricerca di un gruppo di scienziati dell’Università di Stanford a Palo Alto, California. Il team ha creato dei pannelli radiativi raffreddanti con una nuova struttura ottica capace di garantire un significativo raffreddamento anche nelle ore diurne.
I nuovi moduli funzionano senza bisogno di elettricità e sono composti essenzialmente da tre elementi. Il primo è uno strato di plastica ricoperto da un rivestimento d’argento che riflette quasi tutta la luce del sole incidente. Lo strato di plastica è posto in cima al secondo componente, un tubo di rame all’interno del quale scorre acqua (proveniente dal sistema di condizionamento) che cede alla plastica il calore sottratto agli ambienti interni. Quel calore è poi irradiato all’esterno dalla plastica ad una lunghezza d’onda nella regione centrale dello spettro infrarosso. Infine, l’intero pannello è racchiuso in una custodia in plastica isolante termica che assicura quasi tutto il calore espulso provenga dall’acqua in circolazione e non dall’aria circostante.
Gli ingegneri californiani hanno testato il nuovo raffreddamento radiativo sul tetto d’un edificio del campus, dimostrando di poter abbassare la temperatura di 5 gradi Celsius. Hanno inoltre calcolato che, in un clima di caldo secco, il loro sistema unito ad un impianto di climatizzazione potrebbe diminuire i consumi di elettricità del 21%.
“Questa ricerca – spiegano gli ingegneri – si basa su un nostro lavoro precedente con il raffreddamento radiativo ma lo porta a un livello successivo. Fornisce per la prima volta una dimostrazione tecnologica ad alta fedeltà di come si possa utilizzare questo sistema per raffreddare passivamente un fluido e, in tal modo, collegarlo con sistemi di climatizzazione per risparmiare energia elettrica”.
La ricerca è stata pubblicata ieri su Nature Energy e gli scienziati fanno già sapere d’aver formato startup, denominata SkyCool Systems a Burlingame, in California, per commercializzare la tecnologia.
(Fonte: Rinnovabili.it)
