Tecnología | Noticias | 29 NOV 2018

Un equipo del MIT propone un sistema de enfriamiento sin consumo de energía

También te puede interesar:
El sistema es pasivo, podría utilizarse para complementar otros sistemas de enfriamiento
MIT radioactive cooling

Los investigadores del MIT han ideado una nueva forma de proporcionar enfriamiento en un día caluroso y soleado, utilizando materiales de bajo coste y que no requieren energía generada por combustibles fósiles. El sistema es pasivo, podría utilizarse para complementar otros sistemas de enfriamiento para conservar alimentos y medicamentos en lugares calientes y aislados, es esencialmente una versión de alta tecnología de un parasol.

El sistema permite la emisión de calor en el rango de luz infrarrojo medio que puede pasar directamente a través de la atmósfera e irradiarse hacia el frío del espacio exterior, perforando a través de los gases que actúan como un invernadero. Para evitar el calentamiento que produce la luz solar directa una pequeña tira de metal suspendida sobre el dispositivo bloquea los rayos directos del sol.

El nuevo sistema se describe esta semana en la revista Nature Communications en un artículo del científico investigador Bikram Bhatia, el estudiante graduado Arny Leroy, el profesor de ingeniería mecánica y jefe del departamento Evelyn Wang, el profesor de física Marin Soljacic y otros seis miembros del MIT.

En teoría, el sistema que diseñaron podría proporcionar un enfriamiento de hasta 20 grados centígrados por debajo de la temperatura ambiente en un lugar como Boston, según los investigadores. Hasta ahora, en sus pruebas iniciales de prueba de concepto, han logrado un enfriamiento de 6 grados. Para aplicaciones que requieren aún más enfriamiento, el resto tendría que incorporarse a través de sistemas de refrigeración convencionales o enfriamiento termoeléctrico.

Otros grupos han intentado diseñar sistemas de enfriamiento pasivo que irradian calor en forma de longitudes de onda de infrarrojo medio de luz, pero estos sistemas se han basado en dispositivos fotónicos de ingeniería compleja que pueden ser costosos de fabricar y no están disponibles para un uso generalizado. Esa combinación de reflectividad selectiva y emisividad requiere un material multicapa donde los espesores de las capas se controlan con precisión nanométrica.

El sistema también podría ser útil para algunos tipos de sistemas fotovoltaicos concentrados, donde los espejos se utilizan para enfocar la luz solar en una célula solar para aumentar su eficiencia. Pero tales sistemas pueden sobrecalentarse fácilmente y generalmente requieren una gestión térmica activa con fluidos y bombas. En cambio, la parte trasera de dichos sistemas de concentración podría equiparse con las superficies emisivas de infrarrojo medio utilizadas en el sistema de enfriamiento pasivo, y podría controlar el calentamiento sin ninguna intervención activa.

A medida que continúan trabajando para mejorar el sistema, el mayor desafío es encontrar formas de mejorar el aislamiento del dispositivo, evitar que se caliente demasiado del aire circundante, sin bloquear su capacidad de irradiar calor.

El equipo incluyó a Lin Zhao, Melissa Gianello, Duanhui Li, Tian Gu y Juejun Hu, todos en el MIT. El trabajo fue apoyado como parte del Centro de Conversión de Energía Térmica Solar de estado sólido (S3TEC), un Centro de Investigación de la Frontera de Energía del Departamento de Energía de los Estados Unidos.



Comentar
Para comentar, es necesario iniciar sesión
Se muestran 0 comentarios