Традиційні системи кондиціонування повітря потребують значних витрат електроенергії, що обмежує їх використання у багатьох регіонах світу. За даними Міжнародного енергетичного агентства, лише 20 відсотків житлових приміщень у Європі обладнані системами охолодження, а у глобальному масштабі для спекотних кліматичних зон цей показник становить близько 15 відсотків. Водночас дослідження Єльського університету вказує на те, що 57 відсотків смертей, пов’язаних із надмірною спекою, можна було б уникнути завдяки використанню технологій регулювання температури, які не створюють додаткового навантаження на довкілля.
Дослідники з Інституту архітектури та медіа Технологічного університету Граца в Австрії розробили метод пасивного випаровувального охолодження з використанням керамічних елементів. Спеціалісти виготовили куби за допомогою 3D-друку з пористої глини, що забезпечує велику площу поверхні виробу. Завдяки капілярним властивостям цей матеріал ефективно вбирає та утримує вологу, функціонуючи за принципом, аналогічним процесам руху води у кореневих системах рослин, що дозволяє суттєво знижувати температуру повітря в навколишньому просторі без використання штучних джерел енергії.
Під час випробувань у спекотних умовах горищного приміщення ці керамічні конструкції забезпечили зниження внутрішньої температури майже на 7,2 градуса за Цельсієм. Для виробництва елементів автори розробки застосовують 3D-принтер A.R.G.O.S. 140200, який працює з глинистими матеріалами на природній основі. Такі куби можна інтегрувати безпосередньо у стіни будівель, створювати з них самостійні архітектурні модулі або використовувати як окремі блоки для охолодження повітряних потоків у різних типах споруд.
Демонстраційні зразки встановлено біля Музею сприйняття у місті Грац та на території кампусу Технологічного університету. Конструкція являє собою дерев’яну раму розміром приблизно 198 на 198 сантиметрів, всередині якої розташовані 3D-друковані керамічні блоки. Оскільки система працює виключно за рахунок випаровування води, вона не потребує постійного живлення, що робить її економічно вигідною та технічно доступною альтернативою традиційним пристроям, які споживають значну кількість електричної енергії під час роботи в режимі активного охолодження.
Наразі науковці працюють над оцінкою можливостей комерціалізації даного методу та адаптацією конструкцій для масового виробництва. Доступність сировини та можливість використання стандартних технологій 3D-друку дозволяють суттєво зменшити собівартість охолоджувальних систем порівняно з іншими експериментальними рішеннями, наприклад, пристроями на основі нітрату амонію. Це забезпечує потенціал для впровадження керамічних кубів у архітектурні проекти, де пріоритетом є енергоефективність, екологічність та відсутність потреби у складній інфраструктурі для підтримання комфортного мікроклімату в приміщеннях.
