Prekomjerno zagrijavanje zemljišta može da se riješi ukoliko bi se iskoristili prirodni fenomeni poput noćnog hlađenja neba. Najdirektniji način uštede energije je povećanjem efikasnosti klima uređaja.
Fizičar Aaswath Raman opisao je tehnologiju koju razvija kako bi iskoristio prirodni fenomen hlađenja noćnog neba (u kom infracrvena svjetlost izlazi iz zemlje i odlazi u atmosferu) u cilju regulisanja prekomjernog zagrijavanja zemljišta. Nova tehnologija hlađenja može drastično smanjiti energiju koju koriste rashladni sistemi, ali i zagađenje koje oni uzrokuju.
Današnji rashladni uređaji imaju učešće od 17 odsto u svjetskoj potrošnji struje. Ovo obuhvata sve, od klima uređaja do rashladnih sistema koji čuvaju i hlade hranu u supermarketima. Oni zajedno učestvuju sa osam odsto u emisiji plinova koji stvaraju efekat staklenika.
Potrošnja energije za hlađenje može da se uveća šest puta do 2050. godine, prvenstveno zbog povećane upotrebe u azijskim i afričkim zemljama. Skoro svaki stan sada ima klima uređaj. Nedvosmisleno, ovo je dobra stvar za zdravlje, dobrobit i produktivnost onih koji žive u područjima sa toplijom klimom. Međutim, jedna od najalarmantnijih stvari u vezi sa klimatskim promjenama je ta da što se planeta više zagrijava, trebat će sve više rashladnih sistema, a ti sistemi mnogo doprinose efektu staklenika putem emisije plinova.
Ovo može dovesti do začaranog kruga gdje bi sami rashladni sistemi mogli postati najveći izvori efekta staklenika krajem ovog stoljeća. Poboljšanje efikasnosti rashladnih sistema za 10 do 20 odsto, mogao bi imati ogroman uticaj na emisiju plinova i to bi pomoglo u sprečavanju začaranog kruga, navodi TED.
Fizičar Raman dobio je nove ideje razmišljajući o tome kako su drevni narodi znali da prave led u pustinjskoj klimi i o tome govori sljedeće: "Ljudi koji su upravljali ovom ledarom prije mnogo vjekova sipali bi vodu u bazen u ranim večernjim satima nakon zalaska sunca. Onda se desilo nešto zapanjajuće. Mada je temperatura vazduha bila iznad smrzavanja, možda 5 °C, voda bi se zamrzla. Nagomilani led sakupljao se u ranim jutarnjim satima i skladištio se za upotrebu tokom ljetnih mjeseci".
Takođe, on navodi i primjer pite koja se hladi na prozoru tako što njena vrelina struji negdje gdje je hladije, odnosno, u vazduh koji je okružuje. Na isti način, toplota vode iz bazena struji u okolnu atmosferu.
Taj bazen sa vodom, kao većina prirodnih materijala, zrači svoju toplinu kao svjetlost i to je koncept toplinskog zračenja. Svi zračimo toplinu kao infracrveno svjetlo, kako prema drugima, tako i u okolinu. Bazen sa vodom šalje svoju toplinu u atmosferu. Atmosfera i molekule u njoj, apsorbuju nešto od te topline i vraćaju je nazad. To je efekat staklenika koji je odgovoran za klimatske promjene.
Postoji jedna ključna stvar, a to je da atmosfera ne apsorbuje svu toplinu. Kada bi bilo tako, planeta bi bila mnogo toplija. Na određenim valnim dužinama, posebno između osam i 13 mikrona, atmosfera posjeduje takozvani prozor za prijenos. Taj prozor omogućava toplini, koja se diže kao infracrveno svjetlo, da pobjegne, odnoseći pri tom toplinu iz bazena koja nestaje ka mjestu koje je mnogo hladnije.
Taj bazen sa vodom može da pošalje više topline prema nebu nego što nebo može da vrati. Zato će se bazen rashladiti na nižoj temperaturi od okolne. To je takozvano noćno hlađenje ili radijativno hlađenje. Klimatolozi i meteorolozi oduvijek smatraju da je to veoma važna prirodna pojava.
Površina koja se izlaže hlađenju mora biti okrenuta nebu. A sredinom dana, kada bismo htjeli nešto da ohladimo što je moguće više, gledamo u sunce. Sunce zagrijava stvari toliko da se potpuno suprotstavlja efektu hlađenja.
Raman i njegov tim stvorili su materijal koji će na maloj površini učiniti nešto novo i korisno sa svjetlošću, odnosno, na valnoj dužini koja je manja od valne dužine svjetlosti.
"Dizajnirali smo višeslojni optički materijal koji je tanji od ljudske dlake 40 puta. Može da uradi dvije stvari istovremeno. Prvo, propušta toplinu baš tamo gdje i atmosfera najbolje propušta toplinu. Drugo, ne zagrijava se na suncu. Vrlo dobro reflektuje sunčevu svjetlost”, objašnjava Raman.
Najdirektniji način uštede energije je povećanjem efikasnosti klima uređaja. Zato su naučnici stvorili tečne rashladne panele. Imaju isti oblik kao solarni grijači vode, osim što rade suprotno - pasivno hlade vodu koristeći specijalizovani materijal.
Ugrađivanjem ovakvih panela u sisteme sa većom efikasnošću hlađenja, mogla bi da se smanji potrošnju energije za dvije trećine. Takođe, mogli bi da se izgrade rashladni sistemi koji ne bi koristili struju.
Neprestano se kupamo u infracrvenoj svjetlosti. Ako bismo je potčinili našoj volji, mogli bismo iz osnova promijeniti tok topline i energije koja nas okružuje svakodnevno. Ova sposobnost, pokazuje nam budućnost gdje bismo, kao civilizacija, energijom upravljali inteligentnije.
Izvori
Tagovi
