Ả Rập Saudi phát triển công nghệ làm mát các tòa nhà không cần điện

Màng PDMS/nhôm được sản xuất trong phòng thí nghiệm - Ảnh: KAUST

Theo discovery.kaust, các nhà nghiên cứu ở Đại học khoa học và công nghệ mang tên quốc vương Abdullah ở Ả Rập Saudi đã giới thiệu công nghệ làm mát màng polymer giá rẻ, có thể được sử dụng để làm mát thụ động (passive cooling) các tòa nhà trong các thành phố lớn mà không cần điện.

Hệ thống điều hòa không khí hiện đại tiêu thụ một lượng năng lượng khổng lồ để làm mát các tòa nhà vào ban ngày và thải ra lượng lớn khí nhà kính. Ví dụ, điều hòa không khí chiếm khoảng 15% tổng mức tiêu thụ năng lượng ở Mỹ và có thể đạt tới 70% tại các quốc gia như Ả Rập Saudi.

Trong khi đó, các phương pháp thay thế sử dụng công nghệ làm mát bức xạ (radiative cooling) để kiểm soát nhiệt độ của các tòa nhà bằng màng quang tử đa lớp phẳng (planar multilayered photonic films) và siêu vật liệu lai ghép hấp dẫn các nhà nghiên cứu vì chúng không sử dụng điện; tuy nhiên, quy trình sản xuất phức tạp và tốn kém.

Trong công nghệ mới đề xuất, công nghệ làm mát thụ động (passive cooling technology), cũng không cần dùng đến điện. Để làm điều này, họ đã phát triển công nghệ làm mát thụ động dựa trên cấu trúc màng nhôm/polydimethylsiloxane (polydimethylsiloxane - PDMS). Mặc dù vật liệu này hấp thụ một lượng nhiệt lớn, nhưng các nhà khoa học phát hiện ra rằng đây là một vật liệu lý tưởng để làm mát bức xạ (radiative cooling) có hiệu quả các tòa nhà vào ban ngày.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã phát triển một lớp bao bọc quang phổ có chọn lọc, hướng bức xạ nhiệt lên bầu trời và giảm 6,5°C nhiệt độ không khí ban ngày.

Màng polymer hiện tại có thể cung cấp một giải pháp rẻ hơn và thân thiện hơn để làm mát các tòa nhà trong môi trường đô thị. Sản phẩm có thể được sản xuất trên quy mô lớn, góp phần thương mại hóa tiềm năng của công nghệ làm mát mới.

Vũ Trung Hương