KAUST imzalı NESCOD teknolojisi klimaya rakip oldu: Elektriksiz soğutma sistemi geliştirildi

NESCOD Pasif Soğutma Sistemi: Elektrik Faturasını Sıfırlayan Teknoloji KAUST’tan Geldi

Bilim Haberleri - Suudi Arabistan’daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi bünyesinde çalışan araştırmacılar, NESCOD pasif soğutma sistemi adını verdikleri ve prize ihtiyaç duymayan yeni bir iklimlendirme teknolojisine imza attı. Royal Society of Chemistry tarafından yayımlanan bilimsel çalışmanın ayrıntılarına göre sistem, amonyum nitrat tuzunun suyla buluştuğu anda başlayan endotermik reaksiyon sayesinde ortamdaki ısıyı saniyeler içinde bünyesine çekiyor. Laboratuvar ortamında yapılan ölçümlerde sıcaklık 25 santigrat dereceden yalnızca 20 dakika içinde 3,6 santigrat dereceye kadar düşürüldü.

Amonyum Nitrat ve Suyla Gelen Sessiz Devrim

Sistemin kalbinde termodinamiğin en temel prensiplerinden biri olan endotermik çözünme yatıyor. Amonyum nitrat kristalleri suyla temas ettiği an iyonik bağlarını koparmak için çevreden yüksek miktarda ısı enerjisi emiyor ve bu esnada sıvının sıcaklığı dramatik biçimde düşüyor. Araştırma ekibi farklı tuz türlerini de denedi ancak amonyum nitrat, 100 gram suda 208 grama varan çözünürlük kapasitesiyle en yakın rakibi amonyum klorüre kıyasla dört kat daha yüksek soğutma performansı sergiledi.

Prototip testlerinde yalıtımlı bir kap içerisine yerleştirilen tuzlu su karışımının sıcaklığı ani biçimde düştükten sonra ortam 15 saat boyunca 15 santigrat derecenin altında sabit kaldı. Hiçbir fan, motor ya da kompresör çalıştırmayan NESCOD pasif soğutma sistemi bu yönüyle özellikle elektrik altyapısının yetersiz olduğu kırsal bölgeler ve afet bölgeleri için umut vadediyor.

Güneş Enerjisiyle Kendi Kendini Şarj Ediyor

Teknolojiyi klasik soğutma yöntemlerinden ayıran asıl detay ise ikinci aşamada devreye giriyor. Soğutma döngüsü tamamlandıktan sonra sistem, üç boyutlu özel bir güneş rejeneratörü vasıtasıyla tuzlu su çözeltisini buharlaştırıyor. Güneş spektrumunu maksimum düzeyde emecek biçimde tasarlanan bu yapı, suyu saatte metrekare başına yaklaşık 2,2 kilogram hızla buharlaştırırken geride yeniden kristalleşmiş amonyum nitrat bırakıyor.

Buharlaşma ve kristalleşme işlemi soğutma sürecinden tamamen bağımsız zaman dilimlerinde yürütülebildiği için sistem soğuk enerjiyi adeta bir pil gibi depolayabiliyor. Gece saatlerinde ya da güneşin olmadığı günlerde dahi depolanmış tuz kristalleri yeniden suyla buluşturularak anında serinlik elde ediliyor. Üstelik buharlaşan su buharı da geri kazanılabiliyor ve milyonda bir kirlilik seviyesinin altında temiz su elde edilebiliyor.

Metrekare Başına 191 Watt Soğutma Gücü

Yapılan laboratuvar testlerinde doğrudan güneş ışığı altında metrekare başına 191 watt değerine kadar soğutma gücü elde edildi. Bu rakam gıda muhafazası ve yaşam alanı soğutması için kritik eşik olarak kabul ediliyor. Sistem ayrıca tekrarlanan kullanım döngülerinden sonra dahi performans kaybı yaşamıyor ve ortam sıcaklığını 5 ila 15 santigrat derece aralığında istikrarlı biçimde koruyabiliyor.

Amonyum nitratın gübre sanayisinde halihazırda devasa ölçeklerde üretilen ucuz bir hammadde olması, teknolojinin ticari ölçeklenebilirlik potansiyelini ciddi oranda artırıyor. KAUST araştırmacıları sistemin özellikle soğuk zincir lojistiği, gıda depolama ve şebekeden bağımsız konut soğutması gibi alanlarda kullanılabileceğini belirtiyor.

Klasik Klimaların Saltanatı Sarsılabilir

Bugün dünya genelinde konutlarda kullanılan klimalar buhar sıkıştırmalı soğutma döngüsüyle çalışıyor ve ciddi miktarda elektrik tüketiyor. Amerika Birleşik Devletleri Enerji Bakanlığı verilerine göre evsel elektrik tüketiminin yaklaşık yüzde 12’si yalnızca klima sistemlerinden kaynaklanıyor. Kompresör, soğutucu gaz ve sürekli enerji ihtiyacı olmayan NESCOD pasif soğutma sistemi ise bu yükü tamamen ortadan kaldırma iddiası taşıyor.

Bununla birlikte projenin henüz laboratuvar aşamasında olduğunu ve ticari kullanıma sunulmadığını vurgulamak gerekiyor. Araştırma ekibi şu anda sistem performansını artırmaya ve prototipi gerçek yaşam koşullarında test edilebilecek ölçeğe taşımaya odaklanmış durumda. Yine de bilim dünyası, iklim krizinin her yıl yeni sıcaklık rekorları kırdığı bir dönemde bu teknolojinin enerji şebekeleri üzerindeki baskıyı hafifletebilecek nadir çözümlerden biri olduğu konusunda hemfikir. Bilim Haberleri - Hedef Bilgi Toplumu