Neues Kühlsystem nutzt Schwerkraft und produziert Wasser aus der Luft

Saudische Forscher entwickeln eine innovative Lösung für zwei Herausforderungen: Kühlung von Solarzellen und Wassergewinnung aus der Luft - ganz ohne Stromverbrauch. Die Technologie könnte die Solarenergie-Nutzung in trockenen Regionen vorantreiben.

Innovation für die Wüste: Kühlung & Wasser ohne Strom

Saudi-Arabien setzt stark auf Solarenergie, die bereits über 80 % der grünen Energiekapazität des Landes ausmacht. Doch die intensive Sonneneinstrahlung birgt auch deutliche Risiken: Überhitzung kann die Effizienz der Solarzellen stark beeinträchtigen. Herkömmliche Kühlsysteme benötigen jedoch Strom, was besonders in abgelegenen Gebieten eine große Herausforderung darstellen kann.

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Professor Qiaoqiang Gan von der KAUST (King Abdullah University of Science and Technology), einer 2009 gegründeten Forschungsuniversität an der Küste des Roten Meeres, hat nun eine clevere Lösung entwickelt. Ihre Vorrichtung gewinnt Wasser aus der Luft, nutzt dabei nur die Schwerkraft und besteht aus günstigen, leicht verfügbaren Materialien. Das gewonnene Wasser kühlt nicht nur die Solarzellen, sondern kann auch für Bewässerung oder andere Zwecke genutzt werden. KAUST: Passives Kühlgerät braucht keinen Strom Der Clou der Technologie liegt in einer speziellen Beschichtung aus einem Polymer-Silikonöl-Gemisch. Das System setzt auf ein skalierbares Polydimethylsiloxan-Elastomer, ein flexibles, wasser- und hitzebeständiges Silikon-Polymer, das mit Silikonöl geschmiert wird.

Eine typische Herausforderung bei atmosphärischen Wassersammelsystemen besteht darin, dass Wassertropfen dazu neigen, an der Oberfläche haftenzubleiben, was eine aktive Kondensatsammlung erforderlich macht. Unsere Beschichtung beseitigte effektiv das Anhaften von Wassertropfen und ermöglichte eine echte passive Wassersammlung, angetrieben durch das Wasser selbst

Die Lösung baut auf einer früheren Technologie von Professor Gan auf, die er als "vertikale doppelseitige Architektur" bezeichnet. Ursprünglich war dieses System entwickelt worden, um Wärme in den Himmel zurückzustrahlen und so die Solarzellen zu kühlen, ohne dabei Wasser zu gewinnen.

Die neue Vorrichtung wurde über ein Jahr sechsmal unter natürlichen Bedingungen in Thuwal, etwa 100 km nördlich von Dschidda, getestet. Dabei konnte sie die Wassersammelrate im Vergleich zu alternativen Technologien zur atmosphärischen Wassergewinnung nahezu verdoppeln.

Die in "Advanced Materials" (via Techxplorer) veröffentlichte Studie zeigt das Potenzial der Technologie für trockene Regionen, ein Kühlsystem ohne Energiebedarf nutzen zu können. "Außerdem ist es nicht auf mechanische Teile wie Kompressoren oder Ventilatoren angewiesen, wodurch der Wartungsaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Systemen weiter reduziert wird", betont Ahmad.


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