Сейчас с этим все просто: достаточно загрузить в морозильную камеру немного воды. Однако как бы вы провели фазовый переход в условиях пустыни без использования энергопотребляющих приборов?
То, что сегодня кажется невозможным, древние персы и другие народы Ближнего Востока могли сделать в любом уголке пустыни. В ранние вечерние часы они наполняли водой неглубокие каменные бассейны на 30-60 см. Им надо было только вернуться утром, чтобы собрать лед. Сохраняли его в якчале или "ледяной яме". Это были сооружения куполообразной формы с глубокими подземными отверстиями. Здесь лед мог храниться месяцами.
Якчал. Персы могли хранить в нем лед в самые жаркие месяцы.
В этой технологии, как и во многих гениальных вещах, нет ничего сложного. Ее легко можно воспроизвести в северных широтах, где температура опускается ниже 0 ° C. Однако для пустынь Ближнего Востока такое понижение - большая редкость.
Весь секрет заключается в процессе, известном под названием "ночное охлаждение". Пустынные ночи - сухие и безоблачные с холодной широтой космоса, лежащий над "обнаженной" Землей. В таких условиях тепло может легко испаряться из воды и бежать из атмосферы в космос, где температуры составляют ниже -267 ° C. Потери тепла настолько велики, что лед может легко образовываться, даже если температура окружающей среды выше 5 ° C.
Однако какую роль в этом играет бассейн? Подробнее об этом рассказал прикладной физик и инженер, профессор Аасват Раман:
"Этот бассейн воды, как и большинство природных материалов, излучает свое тепло подобно свету. Эта концепция известна под названием термальная радиация ... Атмосфера и ее молекулы поглощают часть этого тепла и отдают его обратно ... Но тут критическая вещь, которую следует понять. Наша атмосфера не поглощает все это тепло ... На определенной длине волн, в частности между 8 и 13 микрон, наша атмосфера имеет так называемое окно трансмиссии.
Это окно позволяет некотором теплу, которое поднимается в виде инфракрасного света, эффективно бежать, забирая тепло из бассейна ... Итак, бассейн воды способен посылать больше тепла в небо, чем небо отдает ему обратно. И поэтому бассейн будет охлаждаться ниже температуры окружающей среды. "
Раман стремится создать материалы, которые будут работать по подобному принципу. Их использование позволит значительно повысить эффективность систем охлаждения и снизить потребление электроэнергии. Отметим, что сегодня 17% спроса на электроэнергию приходится на операции, связанные с охлаждением.
