Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Skru op for varmen på fjerntliggende forskningsgrunde uden elektricitet

ZPW -kammeret (zero power warming) vist på kysttundraen i Alaska. Kredit:Alistair Rodgers, Brookhaven National Laboratory

At se, hvordan økosystemer reagerer på stigende temperaturer, kræver ofte opvarmning af et forskningsplot. Arbejde i Arktis og andre fjerntliggende områder, forskere bygger ofte strukturer, der er afhængige af passiv opvarmning fra solen. Denne tilgang varmer kun forskningsplottet med cirka 1,5 grader Celsius. Forskere udviklede en alternativ tilgang, der anvender modulerende udluftning. Systemet kræver ingen elektrisk strøm til fuldt autonom drift. Når den blev testet på kysttundraen i det nordlige Alaska, kamrene fordobler den opvarmning, der opnås ved eksisterende tilgange.

Kammeret lader forskere studere effekten af ​​højere temperaturer end muligt med passiv opvarmning. Dette er især relevant for fjerntliggende og udfordrende miljøer, såsom Arktis. Steder i Arktis forventes at varme med mere end grænsen på 1,5 grader Celsius for den nuværende teknologi i midten af ​​århundredet.

Varmekammeret med nul effekt kræver ingen elektrisk strøm til fuldstændig autonom drift. Det bruger et nyt system af interne og eksterne varmevekslere, der tillader differential aktivering af stempler i koblede cylindre til at styre kammerudluftning. Dette gør det muligt for udluftning af varmekammeret uden effekt at reagere på forskellen mellem de eksterne og indre lufttemperaturer, derved øger potentialet for opvarmning og eliminerer risikoen for overophedning.

I optøningstiden på kysttundraen i det nordlige Alaska, nuleffekt -opvarmningskammeret hævede den gennemsnitlige daglige lufttemperatur 2,6 grader Celsius over omgivelsestemperaturen, fordobler den opvarmning, der opnås ved et tilstødende passivt opvarmet kontrolkammer, der manglede det hydrauliske system. Tilgangen til at designe kammeret er yderst fleksibel og indstillelig. Designet muliggør tilpasning til brug i mange forskellige miljøer, hvor der ønskes betydeligt større temperaturmanipulation end det er muligt med eksisterende passive opvarmningstilgange.


Varme artikler