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从冷却论文研究开发的初创公司

MIE教授郑毅(Yi Zheng)和24岁的机械工程专业学生安德鲁·卡拉特努托(Andrew Caratenuto)博士创建了初创公司普朗克能源(Planck Energies),开发他们设计的一种可以减少冷却需求的冷却论文。


东北大学的研究人员设计了一种冷却纸,可以减少对交流电的需求

主照片:Andrew Caratenuto,研究机械工程,于2022年7月5日星期二在Mugar生命科学大楼的一个缩小的建筑上测试太阳能模拟器下的冷却性能。摄影:Matthew Modoono/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

雷竞技app最新版raybet雷竞技美国东北大学的研究人员表示,用他们正在开发的一种名为冷却纸的新材料包裹屋顶,可以减少建筑物对空调的需求,降低电费和碳排放。

工程学院教授易郑博士研究员安德鲁Caratenuto该产品能够将建筑物中午的温度降低10华氏度。

他们一起成立了一家名为普朗克能量Caratenuto是该公司的首席执行官,该公司将在波士顿周围的试点项目中测试这种材料,并为工业轧辊冷却纸的制造提供资金。

研究机械工程的Andrew Caratenuto于2022年7月5日星期二在Mugar生命科学大楼的一个按比例缩小的建筑上,在太阳能模拟器下测试冷却性能。摄影:Matthew Modoono/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

郑说:“这篇论文提供的每一个冷却度都不需要空调来冷却。”

“在全国范围内,这项技术仅通过建筑就可以减少1亿吨的碳排放。”

Caratenuto说:“对于一个典型建筑的屋顶应用,我们预计你的电费将下降10%左右。”

“但对于更热的气候和制冷负荷更高的建筑,节省的成本可能要大得多。我们倾向于在更热的地区获得更好的性能。在外面潮湿的时候,它也很好用。”

郑毅,机械与工业工程副教授。Ruby Wallau/东北大学摄影raybet雷竞技雷竞技app最新版

郑和Caratenuto说,这种冷却纸的工作原理是将入射的阳光(也被称为太阳能)反射出建筑物,并将建筑物的热量通过大气排出。

Caratenuto说,热量以红外辐射的形式通过建筑物散发出来,并被冷却纸吸收,在那里,热量以大气不吸收的波长散发出去。

他说:“它基本上是要去外太空。”

Caratenuto说:“当你第一次听到它的描述时,听起来很奇怪。”

但这一概念正受到越来越多的关注,例如,普渡大学(Purdue University)正在开发一种冷却超白涂料。

郑说,普朗克的冷却论文比竞争对手有优势。郑说,首先,它是一种比纸更防火的纤维。

他说,他开始用回收的办公用纸做实验,但发现将羟基磷灰石(一种用于骨修复和牙膏的磷酸钙材料)纺成薄纤维片效果更好。

郑和Caratenuto说,除了防火,这种冷却纤维还具有疏水性,这意味着雨水会掉下来,因此可以自我清洁,而不像油漆那样会变脏并失去反射率。

“我们的目标是10到15年的寿命,”Caratenuto说。他说,这使得冷却纤维成为世界上没有太多电网或传统空调的地区的智能被动解决方案。

他说:“这些地区的人口尤其容易受到中暑或心血管疾病等健康风险的影响。”“随着气候变化,情况只会越来越糟。”

在他位于Mugar生命科学大楼低层的实验室里,Caratenuto在一个鸟笼大小的小木结构上演示了白色冷却纸的性能。

透过红外摄像机,在太阳模拟器的照射下,这座小房子光秃秃的屋顶闪耀着红色、橙色和黄色的光芒。

但是在一张白色冷却纸的覆盖下,更冷的蓝色和绿色占了上风。

下一步是让工程专业的学生建造木棚大小的结构,以进一步测试冷却纸的有效性,这是最近发表在“纳米能源”上的一篇论文中描述的。

Caratenuto说:“我们很乐意在波士顿附近的几个地区进行试点。”

Caratenuto说,普朗克能源公司还想在加州、亚利桑那州和德克萨斯州进行测试,看看这项技术在“超热环境”下的表现如何。

但首先,初创公司需要制造足够的冷却纤维——目前在实验室中制造的数量很少——以覆盖屋顶。

研究机械工程的Andrew Caratenuto于2022年7月5日星期二在Mugar生命科学大楼的一个按比例缩小的建筑上,在太阳能模拟器下测试冷却性能。摄影:Matthew Modoono/东北大学raybet雷竞技雷竞技app最新版

Caratenuto说:“这就是我们的初创公司目前正在做的事情。他说,普朗克能源公司正在与供应商联系,希望生产几百米长、一米宽的卷筒。

郑说,该项目得到了中国科学院的资助CRI星火基金该公司帮助东北大学的研究人员将他们的产品从实验室转化为具有商业可行性的原型。

机械与工业工程副教授郑说,冷却纸不一定是白色的。他说,研究表明,如果把它涂成红色或蓝色,它的冷却能力只会下降一到两度。

国际能源机构预计未来30年能源成本将会飙升。

在一个2018年的报告该机构表示,空调和电风扇的使用“占当今全球建筑总用电量的近20%”。

普朗克能源公司开发的冷却纸以诺贝尔奖得主马克斯·普朗克他发现了黑体辐射和能量量子,可以帮助社会以不损害环境的可持续方式成长和发展,郑说。

Caratenuto说,他不认为冷却纸会消除美国大陆或欧洲大部分地区对空调的需求。

他表示:“我们预计,它将缩短开机时间。”

“前几天我们有一个很好的口号。我们称之为节约成本和保护地球。”


辛西娅·希伯特,东北新闻

原载于(电子邮件保护)辛西娅·希伯特著阅读更多