Inovativni sustav razvijen na MIT-u nudi način korištenja pasivnog hlađenja za čuvanje svježine hrane i dopunu konvencionalnih klima uređaja u zgradama, bez potrebe za strujom i s tek malo vode.

Tri u jedan

Sustav koji kombinira radijacijsko hlađenje, hlađenje isparavanjem i toplinsku izolaciju može osigurati do 9 Celzijevih stupnjeva manju temperaturu od okolišne. To je dovoljno da produži vijek trajanja namirnica do 40 posto u vrlo vlažnim uvjetima; u suhim uvjetima vrijeme skladištenja moglo bi se i utrostručiti, pišu istraživači u radu koji objavljuje časopis Cell Reports Physical Science.  

"Ova tehnologija kombinira neke od dobrih značajki prethodnih tehnologija kao što su hlađenje isparavanjem i hlađenje zračenjem", kažu istraživači. Time se može značajno produljiti životnog vijeka hrane, čak i u područjima visoke vlažnosti, što ograničava mogućnosti konvencionalnih sustava za hlađenje isparavanjem ili radijacijom.

Sustav bi se uz to mogao koristiti i za značajno smanjenje opterećenja klima uređaja slanjem hladne vode u najtopliji dio sustava, kondenzator. 

Troslojni materijal

MIT-ov pasivni sustav se sastoji od tri sloja materijala, koji zajedno osiguravaju hlađenje dok voda i toplina prolaze kroz uređaj. U praksi bi uređaj mogao nalikovati konvencionalnoj solarnoj ploči, ali umjesto da daje struju, izravno bi osiguravao hlađenje djelujući kao poklopac posude za hranu.

Jedino potrebno održavanje je dodavanje vode za isparavanje, ali potrošnja je tako niska da se to mora učiniti otprilike jednom svaka četiri dana u najtoplijim i najsušnijim područjima, a samo jednom mjesečno u vlažnijim područjima.

Aerogel i hidrogel

Gornji sloj je aerogel, materijal koji se uglavnom sastoji od zraka zatvorenog u šupljinama spužvaste strukture izrađene od polietilena. Materijal je vrlo izolacijski, ali slobodno propušta vodenu paru i infracrveno zračenje. Isparavanje vode osigurava dio snage hlađenja, dok infracrveno zračenje zrači dio topline ravno u vis, za razliku od klima uređaja koji vrući zrak izbacuju u neposrednu okolinu.

Ispod aerogela nalazi se sloj hidrogela, drugog materijala nalik spužvi, čije su pore ispunjene vodom. On osigurava izvor vode za hlađenje isparavanjem, jer se vodena para formira na njegovoj površini, a para prolazi ravno kroz sloj aerogela i izlazi u okoliš.

Alternativni materijali

Donji sloj nalik zrcalu reflektira svu dolaznu sunčevu svjetlost koja dopire do njega i šalje je natrag kroz uređaj umjesto da grije materijale i tako smanjuje njihovo toplinsko opterećenje. Gornji sloj aerogela je dobar izolator koji reflektira sunčevu svjetlost i tako ograničava količinu solarnog zagrijavanja uređaja, čak i pod jakim izravnim sunčevim svjetlom.

Svojstva aerogela ključna su za ukupnu učinkovitost sustava, ali taj je materijal trenutačno skup za proizvodnju pa istraživači tragaju za jeftinijim načinom njegove izrade. U igri su i neki alternativni materijali poput membrana odvojenih zrakom.