Nei Paesi in cui i sistemi di raffreddamento sono più necessari, spesso mancano le infrastrutture per alimentare tali configurazioni. Un nuovo sistema potrebbe aiutare in questo senso, mantendo oggetti e cibi freschi con molteplici effetti di raffreddamento senza utilizzare l’elettricità. La ricerca del Massachussetts Institute of Technology (MIT) è guidata da Zhengmao Lu, Arny Leroy, Jeffrey Grossman, Evelyn Wang, Lenan Zhang e Jatin Patil. È descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Cell Reports Physical Science (ve lo linko qui).
Un “pannello” refrigerante
Il sistema, progettato dal MIT sulla base di ricerche precedenti, combina insieme il raffreddamento evaporativo, il raffreddamento radiativo e l’isolamento termico. Può creare fino a 10,5 °C di raffreddamento rispetto alla temperatura ambiente, e si presenta sotto forma di un pannello composto da tre strati di materiali diversi.
Il pannello può essere posizionato sopra/intorno a qualcosa che deve rimanere fresco, come una scatola di oggetti deperibili (cibo o medicinali). Secondo il MIT, la tecnologia potrebbe “consentire la conservazione sicura degli alimenti per circa il 40% in più in condizioni di forte umidità” o “triplicare il tempo di conservazione sicura in condizioni di siccità”. Potrebbe anche essere utilizzata per raffreddare l’acqua utilizzata dai condizionatori d’aria, consentendo al dispositivo di consumare meno energia ma di rimanere ugualmente efficace.
Come è fatto il sistema di raffreddamento del MIT che non usa elettricità
Lo strato inferiore del sistema è costituito da un materiale simile a uno specchio che riflette la luce solare in entrata. In questo modo si impedisce alla radiazione infrarossa dei raggi solari di riscaldare l’oggetto coperto. Al centro si trova un idrogel poroso, composto principalmente da acqua. Quando l’acqua liquida viene riscaldata, evapora in vapore che sale fino a incontrare e attraversare lo strato superiore, dove esce attraverso i pori di questa barriera finale.
Lo strato superiore è costituito da aerogel, che contiene un’alta concentrazione di sacche d’aria all’interno delle sue cavità in polietilene. Permettendo il passaggio del vapore acqueo e dei raggi infrarossi riflessi, fornisce un raffreddamento sia evaporativo che radiativo.
Le sfide da affrontare
Il nodo di tutto il sistema sembra essere l’aerogel. Non solo fornisce raffreddamento, ma funge anche da strato isolante impedendo al calore ambientale di raggiungere l’oggetto sottostante. Ed è riflettente, anche: quasi come lo strato inferiore a specchio.
Un solo problema? È piuttosto costoso da produrre con i metodi attuali: va sviluppata una catena di produzione più economica, e gli ingegneri del MIT stanno già studiando come fare. Sarebbe, peraltro, l’unico intoppo in tutto il sistema, perchè gli altri materiali che lo compongono sono tutti disponibili ed economici.
La manutenzione generale di questo “frigo” off-grid consisterebbe esclusivamente nell’aggiunta di più acqua all’idrogel. Un’operazione da eseguire una volta ogni 4 giorni in ambienti molto secchi e caldi, ed appena una volta al mese nelle regioni più umide.
In sintesi: questo nuovo sistema di raffreddamento del MIT è molto promettente. Mentre viene ottimizzato, però, dovremo mantenere il cibo freddo alla vecchia maniera: mettendolo in frigorifero. Benedette bollette.
