Stanford-onderzoekers hebben bedacht hoe je water in de zon kunt koelen tot 3 tot 5 graden beneden de temperatuur van de buitenlucht, terwijl er nauwelijks energie voor nodig is. Op die manier kun je eenvijfde besparen op het energieverbruik van je airconditioning, schrijven ze in Nature Energy.

In theorie kun je zoiets bereiken met een materiaal dat binnenkomend zonlicht vrijwel helemaal terugkaatst, en tegelijk zelf infraroodstraling afgeeft aan de atmosfeer.

Eli Goldstein, Aaswath Raman en Shanhui Fan bereiken dit met een tweelaagssysteem. Ze gaan uit van glimmend zilver met een ‘albedo’ (zonlichtweerkaatsing) van 97 %. Daarop plakken ze een transparante copolymeerfolie die IR-straling uitstraalt binnen het ‘infraroodvenster’ van de atmosfeer, het golflengtegebied tussen 8 en 13 µm dat rechtstreeks de ruimte in gaat zonder onderweg te worden geabsorbeerd door luchtmoleculen.

Die folie blijkt overigens gewoon te koop te zijn: onder de naam Vikuiti biedt 3M het aan als reflecterende coating voor computerbeeldschermen. De gunstige IR-eigenschappen van het materiaal lijken puur toeval.

De onderzoekers hebben beide lagen op platenwarmtewisselaars geplakt, met diverse andere kunststoffen er omheen als verpakking (zie de afbeelding). Drie van zulke panelen hebben ze opgesteld op het dak van hun universiteit in het zonnige Californië, en er water doorheen gepompt. Bij een debiet van 0,2 liter per minuut en per vierkante meter wisten ze een koeling van 3 tot 5 °C beneden de luchttemperatuur te halen, en dat terwijl die temperatuur op het hoogtepunt van de dag boven de 30 °C uit kwam. Het koelend vermogen komt zo uit op 30 tot 70 W/m², tegen zonnestraling van 900 W/m² in.

De enige elektriciteit die je daarbij nodig hebt, is voor de circulatiepomp.

Fan en collega’s zien wel enige competitie aankomen met zonnepanelen op hetzelfde dak. Ze stellen daarom voor de waterkoelpanelen, die geen zonlicht nodig hebben, neer te leggen op plekken in de schaduw.

Of de energie-opbrengst groter is dan die van een even groot zonnepaneel hebben ze overigens nog niet uitgezocht. Voordeel is natuurlijk wel dat deze vorm van koeling 24 uur per dag werkt en dat je het koele water ’s nachts, als je het niet nodig hebt, relatief gemakkelijk zou kunnen opslaan.

bron: Nature Energy