Mit Salz und Sonne: Neuartiges Kühlsystem benötigt keine Elektrizität

Je wärmer es auf der Erde wird, desto stärker dürfte auch die Nachfrage nach Klimaanlagen und ähnlichen Kühlsystemen weiter zunehmen. Schon heute stellt dies in vielen Ländern eine enorme Belastungsprobe für das öffentliche Stromnetz dar. So kommt es in vielen indischen Bundesstaaten immer wieder zu Stromausfällen. Außerdem gibt es Regionen auf der Erde, wo die öffentliche Infrastruktur noch nicht ausgebaut wurde. Auch dort kann es allerdings sehr warm werden. Forscher an der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabien haben daher nun ein Kühlsystem entwickelt, das vollkommen ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz funktioniert. Konkret machen sie sich die Tatsache zunutze, dass sich Wasser stark abkühlt, wenn man bestimmte Salze darin auflöst. Durch zahlreiche Experimente fanden sie heraus, dass dieser Effekt bei Ammoniumnitrat am stärksten auftritt. Aufbauend auf dieser Erkenntnis konstruierten sie dann ein zweiteiliges Kühlverfahren.

Der kühlende Effekt hält mehr als einen halben Tag an

In einem ersten Schritt wird das Salz nach und nach in Wasser aufgelöst. Im Labor wurde dies bereits erfolgreich getestet. So sank die Temperatur eines mit Wasser gefüllten Metallbechers dadurch innerhalb von zwanzig Minuten von Raumtemperatur auf nur noch 3,6 Grad Celsius. Anschließend blieb der Wert für mehr als fünfzehn Stunden unterhalb der Marke von 15 Grad Celsius. Der kühlende Effekt hielt also mehr als einen halben Tag an. Sobald das Wasser dann wieder Raumtemperatur erreicht hat, setzt der zweite Schritt des neu entwickelten Kühlverfahrens ein. Dann nämlich wird konzentriertes Sonnenlicht eingesetzt, um das Wasser verdampfen zu lassen. Am Rande des Bechers verbleiben dann nur noch die Salzkristalle. Diese können später erneut zur Kühlung eingesetzt werden. Wenn man so möchte, handelt es sich also um eine Form von gespeicherter Solarenergie. Diese wiederum ermöglicht irgendwann ein geschlossenes System, bei dem kaum noch Salz von außen hinzugegeben werden muss.

Für die praktische Nutzung müssen noch einige Fragen geklärt werden

Die gesamte Kühlanlage kommt ohne elektrische Teile aus und ist daher vergleichsweise einfach zu konstruieren. Ammoniumnitrat ist zudem ein weit verbreiteter Rohstoff, der schon heute unter anderem als Düngemittel verwendet wird. Die Kosten sind daher recht niedrig und gut kalkulierbar. Die Herausforderung besteht nun darin, ein Design zu entwickeln, dass den Einsatz der neuartigen Kühlung auch in der Praxis ermöglicht. Bisher nämlich fanden die Tests ausschließlich unter Laborbedingungen statt. Die zwei Schritte wurden zudem noch getrennt voneinander durchgeführt. Später einmal müssten sie mehr oder weniger automatisiert aufeinander folgen. Außerdem wäre es denkbar, mehrere Systeme parallel zu betreiben, um so einen konstanten Kühlungseffekt zu erzeugen. Theoretisch ist es auch möglich, die Menge an ins Wasser gegebenem Salz zu kontrollieren, um eine gewisse Form der Kühlungssteuerung zu ermöglichen. Dies würde die Konstruktion aber wieder komplexer machen.

Via: Inceptive Mind

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