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Nur Sonne und Salz: Diese Klimaanlage funktioniert ohne Stromverbrauch

Wüste (Symbolbild) - SNA, 1920, 23.09.2021
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Ist das die Lösung für heiße Regionen mit schwacher Infrastruktur? Eine Klimaanlage aus Saudi-Arabien verspricht genau das: passive Kühlung durch Sonnenstrahlen, die ein Salz erwärmen. Allerdings gibt es auch einen Schwachpunkt: Das eingesetzte Ammoniumnitrat kann unter Umständen explodieren.
Klimaanlagen brauchen bekanntlich viel Strom, um Räume zu kühlen. Je nach eingesetztem Strommix werden dafür große Mengen an CO2 freigesetzt. Das Treibhausgas nehmen viele für die erfrischende Kühlung gerne in Kauf. Doch ausgerechnet in den heißesten Orten dieser Welt stellt sich die Frage nach einer Klimaanlage erst gar nicht, da die Infrastruktur schlichtweg fehlt.
Ein System von der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) löst beide Probleme: Es führt zu keinen CO2-Emissionen und kommt ganz ohne elektrische Energie aus. Ausgenutzt wird hier in einem Kreislauf der kühlende Effekt von Salzen, die sich in Wasser lösen.
Am Anfang des Kreislaufs wird das Salz Ammoniumnitrat in Wasser gelöst. Dabei entzieht das Salz dem Wasser Energie. Das Wasser kühlt ab. Dieses kalte Wasser wird nun dem Haus per Leitung (Vorlauf) zugeführt. Am Ziel kühlt es die umliegende Luft, erwärmt sich und wird über eine andere Leitung (Rücklauf) wieder abgeführt. Im letzten Schritt wird die Salz-Wasser-Mischung in einem sogenannten „solaren Regenerator“ dem prallen Sonnenlicht ausgesetzt. Das Wasser verdampft, wird abgeleitet und das Salz bleibt zurück. Der Kreislauf kann von neuem beginnen.
Neben der Gebäudekühlung eignet sich das System auch für den Betrieb von Kühlschränken. In einem Experiment konnten die Forscher auf kleinem Raum eine Temperatur von 3,6 Grad Celsius damit erreichen.
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Achtung: Explosionsgefahr!

Es gibt allerdings einen Schwachpunkt: Das eingesetzte Ammoniumnitrat ist nicht nur ein weit verbreitetes Düngemittel, sondern auch Ausgangspunkt für Sprengstoffe – und kann auch einmal explodieren. Jüngstes Beispiel dafür: Die Riesenexplosion im Hafen von Beirut aus dem Jahr 2020, wo fast 3000 Tonnen des Düngemittels eingelagert waren, bis sie Feuer fingen und explodierten. Allerdings zählt das Salz nicht zu den explosiven Stoffen, sondern gilt lediglich als brandfördernd. Für eine Explosion wie in Beirut müssen einige Faktoren zusammenkommen.
Die Forscher aus Saudi-Arabien hatten auch andere Stoffe untersucht wie etwa Ammoniumchlorid. Aber Ammoniumnitrat erwies sich als das wasserlöslichster Stoff, der am meisten Kühlwirkung entfaltet. Die Studie zur Technologie ist in der Zeitschrift „Energy & Environmental Science“ erschienen.
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