Un nuovo sistema di raffrescamento ecologico evaporativo, economico ed ecofriendly
(Rinnovabili.it) – In un mondo in aperta lotta con il riscaldamento globale, ottenere la giusta climatizzazione degli interni, senza aumentare i consumi elettrici, è essenziale. Purtroppo ondate di calore e temperature estive sempre più alte stanno progressivamente esasperando l’uso dei condizionatori d’aria classici. Una delle idea alternative per garantire un raffrescamento ecologico di abitazioni ed edifici è quella di sfruttare l’energia solare. In realtà, l’accoppiata sole-tecnologie di raffreddamento non è nuova. Da anni il settore della climatizzazione ha sperimentato impianti di solar cooling, in cui pannelli solari termici sono accoppiati ad una macchina frigorifera. La maggiorate di queste apparecchiature risulta però parecchio complessa: sono dotate di fluidi refrigeranti, solventi, pompe e compressori.
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Un approccio molto più semplice ed economico al raffreddamento ecologico tramite energia solare arriva oggi da un gruppo di ricercatori italiani. Un team del Politecnico di Torino (SMaLL) e dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRiM) ha progettato un dispositivo multistadio capace di generare un effetto di raffrescamento utilizzando sole, acqua e un sale comune. E di farlo sfruttando fenomeni passivi come la capillarità o l’evaporazione.
Come funziona la tecnologia di raffreddamento passivo solare?
La ricerca, pubblicata sulla rivista Science Advances (testo in inglese), ha creato differenti unità refrigeranti che possono essere impiegate in maniera autonoma o in serie. Ognuna è composta da due strati idrofili separati da una membrana idrofobica; il primo è bagnato da acqua dolce, il secondo da una soluzione di acqua e sale ad alta concentrazione. Uno squilibrio nell’attività dell’acqua nei due strati provoca naturalmente un flusso di vapore non isotermico attraverso la membrana senza richiedere accessori meccanici.
“In particolare – spiega Matteo Alberghini, dottorando del Dipartimento Energia del Politecnico e primo autore della ricerca – la differente salinità nei due liquidi consente all’acqua pura di evaporare più velocemente di quella salata. Questo meccanismo raffredda l’acqua pura, e può essere amplificato grazie alla presenza di diversi stadi evaporativi. L’acqua salata tenderà gradualmente a ‘raddolcirsi’ nel tempo e dunque l’effetto raffrescante ad attenuarsi; tuttavia, la differenza di salinità tra le due soluzioni può essere continuamente – e in modo sostenibile – ristabilita tramite l’energia solare”.
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Questo dispositivo di raffrescamento ecologico presenta diverse caratteristiche vincenti. In primis, il design modulare: le diverse unità refrigeranti possono essere collegate per calibrarne la potenza in base alle singole esigenze.
Non solo. I bassi costi di produzione – appena qualche euro per ciascuno stadio – e la semplicità dell’assemblaggio renderebbero il sistema ideale anche per zone rurali o lontane dalle infrastrutture. “Il nostro prototipo passivo – aggiungono gli scienziati – basato invece sul raffrescamento evaporativo tra due soluzioni acquose a diverse salinità, potrebbe superare questo limite, realizzando un effetto utile indipendente dall’umidità esterna. Per di più, potremmo ottenere in futuro una capacità di raffrescamento anche più elevata aumentando la concentrazione della soluzione salina oppure ricorrendo ad un design modulare più spinto”.