ابتكار مكيّف يعمل بالطاقة الشمسية ويستخدم الثلج لتبريد الليل دون كهرباء
نجح مبتكر في ولاية فلوريدا الأمريكية في تطوير نظام تكييف مبتكر يعمل بالطاقة الشمسية ويعتمد على تخزين البرودة داخل كتلة من الثلج، ما يسمح بتبريد الهواء ليلاً دون الحاجة إلى استهلاك مباشر للكهرباء.
ويأتي هذا الابتكار في ظل تزايد الاهتمام العالمي بتقنيات التبريد الموفرة للطاقة، إذ تشير التقديرات إلى أن أجهزة التكييف تستهلك نحو 10% من إجمالي الكهرباء في العالم، مع توقعات بارتفاع هذا الرقم خلال السنوات المقبلة.
ويعتمد النظام الجديد على ألواح شمسية بقدرة 100 واط لكل منها، تقوم بتوليد الكهرباء خلال ساعات النهار وتخزينها في بطارية قابلة لإعادة الشحن. وعند امتلاء البطارية، يقوم نظام تحكم إلكتروني بتشغيل ضاغط صغير يعمل على تبريد كمية من الماء داخل حاوية معزولة وتحويلها تدريجياً إلى كتلة من الثلج.
ويتم تخزين هذه البرودة داخل الثلج لعدة ساعات أو حتى أيام بفضل العزل الحراري، حيث تحتفظ كتلة الثلج بطاقة تبريد كبيرة يمكن استخدامها لاحقاً.
وخلال الليل، يتم ضخ خليط من الماء ومادة "الإيثيلين غليكول" عبر أنبوب نحاسي يمر داخل كتلة الثلج، فيمتص السائل البرودة قبل أن يتجه إلى مشعاع صغير مزود بمروحة تقوم بدفع الهواء البارد إلى المكان المحيط.
وأظهرت الاختبارات قدرة النظام على تبريد كابينة شاحنة خلال نحو ساعتين في يوم دافئ، مع إنتاج قدرة تبريد تقارب 700 واط في الساعة، وهو مستوى يقارب أداء مكيفات النوافذ الصغيرة.
ويؤكد مبتكرو النظام أن استخدام الثلج لتخزين الطاقة الحرارية يعد أكثر كفاءة من الاعتماد على البطاريات فقط، إذ يمكن للثلج تخزين كميات كبيرة من طاقة التبريد بتكلفة منخفضة ودون فقد كبير في الكفاءة مع تكرار دورات التجميد والذوبان.
ويرى مختصون أن هذه التقنية يمكن تطويرها لتبريد الكبائن الصغيرة والمركبات والمنازل البعيدة عن شبكات الكهرباء، كما يمكن زيادة قدرتها عبر توسيع خزان الماء وإضافة مزيد من الألواح الشمسية.
ويُعد هذا الابتكار مثالاً على الحلول الهندسية البسيطة التي تستفيد من الطاقة الشمسية لتوفير تبريد فعال ومستدام، خاصة في المناطق التي تعاني من ارتفاع درجات الحرارة أو ضعف البنية التحتية للطاقة.
