Clădirile viitorului și răcirea eficientă. Tehnologia care poate reduce costurile cu până la 40%

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google Urmărește-ne pe Google News

Pe fondul temperaturilor tot mai ridicate din ultimii ani, specialiștii caută soluții prin care clădirile să poată fi răcite mai eficient și cu un consum redus de energie. Printre soluțiile aflate în atenția cercetătorilor se numără și „bateriile de gheață”. Aceste sisteme ar putea scădea costurile de răcire cu până la 40%, potrivit unui studiu realizat de cercetătorii de la Texas A&M.

Noul sistem de răcire, mai eficient decât aerul condiționat. Consum mai mic de energie

Necesitatea unor metode mai eficiente de răcire devine tot mai evidentă în contextul în care planeta a depășit deja pragul de încălzire de 1,5 grade Celsius și se îndreaptă către un nivel și mai ridicat, estimat la aproximativ 2 grade Celsius.

În aceste condiții, menținerea unei temperaturi confortabile în clădiri reprezintă o provocare majoră pentru ingineri și cercetători.

Gheata. Sursa foto: Freepik

Cum funcționează

Tehnologia cunoscută sub denumirea de stocare a energiei termice este utilizată de mai mulți ani în clădiri comerciale și, în anumite cazuri, chiar în locuințe. Potrivit cercetătorilor, gheața este produsă pe timpul nopții, atunci când consumul de energie electrică este mai redus, iar în timpul zilei aceasta este folosită pentru răcirea clădirilor, când cererea de energie atinge niveluri ridicate.

Prin această metodă, consumul este redistribuit pe parcursul zilei, reducând presiunea asupra rețelelor electrice în intervalele de vârf.

De exemplu, o clădire din New York folosește în jur de 100 de rezervoare de dimensiunea unui loc de parcare pentru a produce gheața necesară răcirii. Potrivit informațiilor citate din presă, instalația reușește să genereze într-o singură noapte o cantitate uriașă de gheață, echivalentă cu necesarul pentru milioane de băuturi reci.

O soluție care poate reduce consumul de energie

Specialiștii atrag atenția că tehnologia nu poate rezolva problema schimbărilor climatice. Cu toate acestea, eficientizarea sistemelor de răcire poate avea un impact semnificativ asupra consumului de energie. Datele Agenției Internaționale pentru Energie arată că aproximativ o cincime din energia electrică utilizată de clădiri este destinată exclusiv răcirii.

Din acest motiv, reducerea consumului poate contribui la utilizarea mai eficientă a resurselor energetice și la integrarea într-o măsură mai mare a energiei din surse regenerabile.

Sistemul instalat la Eleven Madison din New York folosește o tehnologie dezvoltată de compania Trane Technologies. Conform datelor prezentate de gigant, aceasta poate reduce costurile totale asociate răcirii cu până la 40%.

Cercetătorii încearcă să perfecționeze sistemul

Pentru a crește eficiența și durata de viață a acestor sisteme, o echipă de cercetători de la Texas A&M desfășoară studii dedicate îmbunătățirii materialelor folosite în bateriile de gheață.

Oamenii de știință analizează posibilitatea utilizării hidraților de sare, compuși care conțin molecule de apă în structura lor cristalină. Scopul este eliminarea unui fenomen cunoscut sub numele de „segregare de fază”, proces prin care materialul se separă în componente solide și lichide, ceea ce poate afecta performanța instalației în timp.

Patrick Shamberger, unul dintre autorii studiului și cercetător la Texas A&M, a explicat că tehnologia există de mult timp, însă materialele folosite continuă să ridice numeroase provocări. Potrivit acestuia, întrebările esențiale sunt legate de alegerea materialului potrivit pentru temperatura dorită, de posibilitatea reutilizării sale repetate și de obținerea unei durate de funcționare care să ajungă chiar și la 30 de ani.

Rolul bariului în îmbunătățirea sistemului

În timpul cercetării, oamenii de știință au modificat modul în care hidrații de sare interacționează cu particulele de nucleație, elemente solide care facilitează tranzițiile dintre diferitele stări ale materialului.

Rezultatele au arătat că introducerea bariului în compoziția sistemului îmbunătățește procesul de formare a gheții și contribuie la funcționarea mai eficientă a bateriei de gheață. Potrivit lui Patrick Shamberger, temperatura de funcționare poate fi ajustată astfel încât tehnologia să fie compatibilă cu diverse sisteme HVAC deja existente în clădiri.

Cercetătorii consideră că astfel de soluții pot contribui la reducerea presiunii asupra rețelelor electrice fără a fi necesară construirea unor noi centrale energetice, investiții care ar presupune costuri foarte ridicate și care s-ar putea reflecta ulterior în facturile consumatorilor.