Che cos'è la refrigerazione termoacustica?
La refrigerazione termoacustica, come la refrigerazione convenzionale, utilizza un'unità a pressione chiusa. Al di là di questa comunanza, i due metodi di refrigerazione sono molto diversi. Invece di raffreddare attraverso la compressione del vapore che coinvolge intricati componenti meccanici e gas che riducono l'ozono, la refrigerazione termoacustica utilizza onde sonore al posto di un compressore per creare energia di raffreddamento.
Un'unità termoacustica è composta da un rigeneratore, costituito da una pila di materiale di schermatura per finestre a maglia fine, molto simile a un setaccio; due scambiatori di calore; e un altoparlante per fornire energia acustica. L'altoparlante viene modificato per generare un suono estremamente amplificato in un ambiente contenuto di elio, un gas inerte ecologicamente convertito in energia di raffreddamento. I livelli delle onde sonore sono così alti, circa 170 decibel, che a malapena possono essere ascoltati dagli umani; questo livello è molte volte più alto di un concerto rock medio. Questi livelli sonori possono essere raggiunti solo in un'atmosfera di gas contenuto e pressurizzato.
La refrigerazione termoacustica è stata sviluppata alla Penn State University da acustici guidati dall'ex batterista, Dr. Steven Garrett, professore di acustica e scienziato senior. I magnati del gelato statunitensi Ben Cohen e Jerry Greenfield avevano studiato metodi di refrigerazione alternativi rispettosi dell'ambiente. Hanno ottenuto un aiuto finanziario dalla loro società madre, Unilever, e si sono uniti come partner al progetto Penn State.
La refrigerazione termoacustica è promossa come migliore della refrigerazione tradizionale a molti livelli. Non solo elimina la necessità di gran parte dei componenti meccanici delle convenzionali unità di refrigerazione, ma richiede anche una minore manutenzione ed è più ecologico poiché utilizza gas inerti naturali. La temperatura è più facilmente controllabile, il che aumenta il potenziale per una maggiore efficienza e costi operativi inferiori.
Il metodo è stato utilizzato con successo nel prototipo per raffreddare un'unità a -11 ° F (-24 ° C). Questo è molto al di sotto del punto di congelamento dell'acqua e più che adeguato per conservare con successo il gelato. Dalla ricerca Penn State iniziata nel 2002, molte unità di refrigerazione termoacustica sono state ampiamente sviluppate e testate. L'ultimo prototipo funzionante è stato presentato alla struttura di Ben & Jerry a Waterbury, nel Vermont, durante la Giornata della Terra nel 2004.
In tutti gli Stati Uniti e nel mondo, ci sono centinaia di milioni di unità di refrigerazione, congelatore e aria condizionata residenziali, industriali e commerciali che utilizzano meccanismi di raffreddamento e prodotti chimici tradizionali. Si ritiene che molti gas refrigeranti tradizionali, come gli idroclorofluorocarburi (HCFC) e gli idrofluorocarburi (HFC), abbiano un impatto sul riscaldamento globale se smaltiti in modo improprio. Se il metodo di refrigerazione termoacustica si rivela un'alternativa praticabile e conveniente, l'impatto ambientale negativo delle tecniche di refrigerazione più vecchie potrebbe essere minimizzato ed eventualmente eliminato.