O sistema de resfriamento passivo pode se beneficiar

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À medida que o mundo esquenta, o uso de sistemas de ar condicionado que consomem muita energia deve aumentar significativamente, sobrecarregando as redes elétricas existentes e ignorando muitos locais com pouca ou nenhuma energia elétrica confiável. Agora, um sistema inovador desenvolvido no MIT oferece uma maneira de usar o resfriamento passivo para preservar as colheitas de alimentos e complementar os condicionadores de ar convencionais em edifícios, sem necessidade de energia e apenas uma pequena necessidade de água.

O sistema, que combina resfriamento radiativo, resfriamento evaporativo e isolamento térmico em um pacote fino que pode se assemelhar aos painéis solares existentes, pode fornecer até cerca de 19 graus Fahrenheit (9,3 graus Celsius) de resfriamento da temperatura ambiente, o suficiente para permitir alimentos seguros armazenamento por cerca de 40% a mais em condições muito úmidas. Pode triplicar o tempo de armazenamento seguro em condições de secagem.

As descobertas são relatadas hoje na revista Cell Reports Physical Science, em um artigo do pós-doutorado do MIT Zhengmao Lu, Arny Leroy PhD '21, professores Jeffrey Grossman e Evelyn Wang, e dois outros. Embora mais pesquisas sejam necessárias para reduzir o custo de um componente-chave do sistema, os pesquisadores dizem que, eventualmente, tal sistema pode desempenhar um papel significativo no atendimento das necessidades de resfriamento de muitas partes do mundo onde a falta de eletricidade ou água limita o uso de sistemas de resfriamento convencionais.

O sistema combina de forma inteligente designs de resfriamento independentes anteriores, cada um fornecendo quantidades limitadas de energia de resfriamento, a fim de produzir significativamente mais resfriamento geral - o suficiente para ajudar a reduzir as perdas de alimentos por deterioração em partes do mundo que já sofrem com o suprimento limitado de alimentos. Em reconhecimento a esse potencial, a equipe de pesquisa foi parcialmente apoiada pelo Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab do MIT.

"Esta tecnologia combina alguns dos bons recursos das tecnologias anteriores, como resfriamento evaporativo e resfriamento radiativo", diz Lu. Ao usar essa combinação, diz ele, "mostramos que você pode alcançar uma extensão significativa da vida útil dos alimentos, mesmo em áreas com alta umidade", o que limita as capacidades dos sistemas convencionais de resfriamento evaporativo ou radiativo.

Em locais que já possuem sistemas de ar condicionado em prédios, o novo sistema pode ser usado para reduzir significativamente a carga nesses sistemas, enviando água fria para a parte mais quente do sistema, o condensador. "Ao diminuir a temperatura do condensador, você pode efetivamente aumentar a eficiência do ar condicionado, de modo que você pode economizar energia", diz Lu.

Outros grupos também têm buscado tecnologias de resfriamento passivo, diz ele, mas "combinando esses recursos de maneira sinérgica, agora podemos alcançar alto desempenho de resfriamento, mesmo em áreas de alta umidade onde a tecnologia anterior geralmente não funciona bem".

O sistema consiste em três camadas de material, que juntas fornecem resfriamento à medida que a água e o calor passam pelo dispositivo. Na prática, o dispositivo poderia se assemelhar a um painel solar convencional, mas em vez de fornecer eletricidade, forneceria resfriamento diretamente, por exemplo, atuando como o teto de um contêiner de armazenamento de alimentos. Ou pode ser usado para enviar água gelada através de canos para resfriar partes de um sistema de ar condicionado existente e melhorar sua eficiência. A única manutenção necessária é adicionar água para a evaporação, mas o consumo é tão baixo que isso só precisa ser feito uma vez a cada quatro dias nas áreas mais quentes e secas, e apenas uma vez por mês nas áreas mais úmidas.