El enfriamiento por agua es un método para eliminar el calor de los componentes y equipos industriales. El enfriamiento por evaporación con agua suele ser más eficiente que el enfriamiento por aire . El agua es económica y no tóxica; sin embargo, puede contener impurezas y provocar corrosión.
La refrigeración por agua se utiliza habitualmente para enfriar motores de combustión interna de automóviles y centrales eléctricas . Los refrigeradores por agua que utilizan transferencia de calor por convección se utilizan en el interior de ordenadores personales de alta gama para reducir la temperatura de las CPU y otros componentes.
Otros usos incluyen el enfriamiento de aceite lubricante en bombas ; para fines de enfriamiento en intercambiadores de calor ; para enfriar edificios en HVAC y en enfriadores .
El agua es barata, no tóxica y está disponible en la mayor parte de la superficie de la Tierra. El enfriamiento por líquido ofrece una conductividad térmica más alta que el enfriamiento por aire. El agua tiene una capacidad calorífica específica inusualmente alta entre los líquidos comúnmente disponibles a temperatura ambiente y presión atmosférica, lo que permite una transferencia de calor eficiente a distancia con bajas tasas de transferencia de masa. El agua de enfriamiento se puede reciclar a través de un sistema de recirculación o se puede usar en un sistema de enfriamiento de un solo paso (OTC). La alta entalpía de vaporización del agua permite la opción de enfriamiento evaporativo eficiente para eliminar el calor residual en torres de enfriamiento o estanques de enfriamiento . [1] Los sistemas de recirculación son abiertos si dependen del enfriamiento evaporativo o cerrados si la eliminación de calor se logra en intercambiadores de calor , por lo que la pérdida por evaporación es insignificante. Un intercambiador de calor o condensador puede separar el agua de enfriamiento sin contacto de un fluido que se está enfriando, [2] o el agua de enfriamiento por contacto puede incidir directamente en elementos como hojas de sierra donde la diferencia de fase permite una fácil separación. Las regulaciones ambientales enfatizan las concentraciones reducidas de productos de desecho en el agua de enfriamiento sin contacto. [3]
El agua acelera la corrosión de las piezas metálicas y es un medio favorable para el crecimiento biológico. Los minerales disueltos en los suministros de agua naturales se concentran por evaporación y dejan depósitos llamados incrustaciones. El agua de refrigeración a menudo requiere la adición de productos químicos para minimizar la corrosión y aislar los depósitos de incrustaciones y bioincrustaciones. [4]
El agua contiene cantidades variables de impurezas provenientes del contacto con la atmósfera, el suelo y los contenedores. Al ser a la vez un conductor eléctrico y un disolvente para iones metálicos y oxígeno, el agua puede acelerar la corrosión de la maquinaria que se enfría. Las reacciones de corrosión se producen más rápidamente a medida que aumenta la temperatura. [4] La conservación de la maquinaria en presencia de agua caliente se ha mejorado mediante la adición de inhibidores de corrosión , incluidos zinc , cromatos y fosfatos . [5] [6] Los dos primeros tienen problemas de toxicidad; [7] y el último se ha asociado con la eutrofización . [8] Las concentraciones residuales de biocidas e inhibidores de corrosión son una preocupación potencial para el OTC y la purga de los sistemas abiertos de recirculación de agua de refrigeración. [9] Con la excepción de las máquinas con una vida útil de diseño corta, los sistemas cerrados de recirculación requieren un tratamiento periódico del agua de refrigeración o su sustitución, lo que plantea una preocupación similar sobre la eliminación final del agua de refrigeración que contiene productos químicos utilizados con los supuestos de seguridad ambiental de un sistema cerrado. [10]
La bioincrustación se produce porque el agua es un entorno favorable para muchas formas de vida. Las características de flujo de los sistemas de recirculación de agua de refrigeración fomentan la colonización por organismos sésiles que utilizan el suministro circulante de alimentos, oxígeno y nutrientes. [11] Las temperaturas pueden llegar a ser lo suficientemente altas como para soportar poblaciones termófilas de organismos como tipos de hongos . [12] La bioincrustación de las superficies de intercambio de calor puede reducir las tasas de transferencia de calor del sistema de refrigeración, y la bioincrustación de las torres de refrigeración puede alterar la distribución del flujo para reducir las tasas de enfriamiento por evaporación. La bioincrustación también puede crear concentraciones diferenciales de oxígeno que aumentan las tasas de corrosión. Los sistemas de recirculación abiertos y de OTC son más susceptibles a la bioincrustación. La bioincrustación puede inhibirse mediante modificaciones temporales del hábitat. Las diferencias de temperatura pueden desalentar el establecimiento de poblaciones termófilas en instalaciones que funcionan de forma intermitente, y los picos de temperatura intencionales a corto plazo pueden matar periódicamente a las poblaciones menos tolerantes. Los biocidas se han utilizado comúnmente para controlar la bioincrustación donde se requiere una operación sostenida de la instalación. [13]
El cloro se puede añadir en forma de hipoclorito para reducir la bioincrustación en los sistemas de agua de refrigeración, pero luego se reduce a cloruro para minimizar la toxicidad del agua de purga o de OTC que se devuelve a los entornos acuáticos naturales. El hipoclorito es cada vez más destructivo para las torres de refrigeración de madera a medida que aumenta el pH. Los fenoles clorados se han utilizado como biocidas o se han lixiviado de la madera preservada en las torres de refrigeración. Tanto el hipoclorito como el pentaclorofenol tienen una eficacia reducida a valores de pH superiores a 8. [14] Los biocidas no oxidantes pueden ser más difíciles de desintoxicar antes de liberar el agua de purga o de OTC a los entornos acuáticos naturales. [15]
Se han mantenido concentraciones de polifosfatos o fosfonatos con zinc y cromatos o compuestos similares en los sistemas de refrigeración para mantener las superficies de intercambio de calor lo suficientemente limpias como para que una película de óxido de hierro gamma y fosfato de zinc pueda inhibir la corrosión pasivando los puntos de reacción anódicos y catódicos. [16] Estos aumentan la salinidad y los sólidos disueltos totales, y los compuestos de fósforo pueden proporcionar el nutriente esencial limitante para el crecimiento de algas que contribuye a la bioincrustación del sistema de refrigeración o a la eutrofización de los entornos acuáticos naturales que reciben agua de purga o OTC. Los cromatos reducen la bioincrustación además de la inhibición eficaz de la corrosión en el sistema de agua de refrigeración, pero la toxicidad residual en el agua de purga o OTC ha fomentado concentraciones más bajas de cromato y el uso de inhibidores de corrosión menos flexibles. [7] La purga también puede contener cromo lixiviado de torres de refrigeración construidas con madera preservada con arseniato de cobre cromado . [17]
Los sólidos disueltos totales o TDS (a veces llamados residuos filtrables) se informan como la masa de residuo que queda cuando se evapora un volumen medido de agua filtrada . [18] La salinidad indica cambios en la densidad del agua o la conductividad causados por materiales disueltos. [19] La probabilidad de formación de incrustaciones aumenta con el aumento de los sólidos disueltos totales. Los sólidos comúnmente asociados con la formación de incrustaciones son el calcio y el magnesio, tanto en forma de carbonato como de sulfato . Las tasas de corrosión aumentan inicialmente con la salinidad en respuesta al aumento de la conductividad eléctrica, pero luego disminuyen después de alcanzar un pico a medida que los niveles más altos de salinidad disminuyen los niveles de oxígeno disuelto. [4]
Algunas aguas subterráneas contienen muy poco oxígeno cuando se bombean desde pozos, pero la mayoría de los suministros de agua naturales incluyen oxígeno disuelto. El aumento de las concentraciones de oxígeno acelera la corrosión. [4] El oxígeno disuelto se acerca a los niveles de saturación en las torres de enfriamiento. Es beneficioso para el agua de purga o de OTC que se devuelve a los entornos acuáticos naturales. [20]
El agua se ioniza en cationes hidronio (H 3 O + ) y aniones hidróxido (OH − ) . La concentración de hidrógeno ionizado (como agua protonada) en un sistema de agua de enfriamiento se informa como el nivel de pH . [21] Los valores de pH bajos aumentan la tasa de corrosión; los valores de pH altos fomentan la formación de incrustaciones. El anfoterismo es poco común entre los metales utilizados en sistemas de enfriamiento de agua, pero las tasas de corrosión del aluminio aumentan con valores de pH superiores a 9. La corrosión galvánica puede ser grave en sistemas de agua con componentes de cobre y aluminio. Se puede agregar ácido a los sistemas de agua de enfriamiento para prevenir la formación de incrustaciones si la disminución del pH compensará el aumento de la salinidad y los sólidos disueltos. [22]
Pocas otras aplicaciones de refrigeración se acercan a los grandes volúmenes de agua necesarios para condensar el vapor de baja presión en las centrales eléctricas . [24] Muchas instalaciones, en particular las centrales eléctricas, utilizan millones de galones de agua al día para la refrigeración. [25] La refrigeración por agua a esta escala puede alterar los entornos acuáticos naturales y crear nuevos entornos. La contaminación térmica de los ríos, estuarios y aguas costeras es un factor a tener en cuenta a la hora de situar dichas plantas. El agua devuelta a los entornos acuáticos a temperaturas superiores a las del agua receptora ambiental modifica el hábitat acuático al aumentar las tasas de reacción bioquímica y disminuir la capacidad de saturación de oxígeno del hábitat. Los aumentos de temperatura favorecen inicialmente un cambio de población de especies que requieren la alta concentración de oxígeno del agua fría a aquellas que disfrutan de las ventajas de mayores tasas metabólicas en agua caliente. [11]
Los sistemas de enfriamiento de un solo paso (OTC) se pueden utilizar en ríos muy grandes o en sitios costeros y estuarinos . Estas centrales eléctricas colocan el calor residual en el río o en el agua costera. Estos sistemas OTC dependen, por lo tanto, de un amplio suministro de agua de río o de mar para sus necesidades de enfriamiento. Estas instalaciones se construyen con estructuras de entrada diseñadas para traer grandes volúmenes de agua a un alto caudal. Estas estructuras también tienden a atraer grandes cantidades de peces y otros organismos acuáticos, que mueren o resultan heridos en las rejillas de entrada . [26] Los grandes caudales pueden atrapar organismos que nadan lentamente, incluidos peces y camarones , en rejillas que protegen los tubos de pequeño diámetro de los intercambiadores de calor contra bloqueos. Las altas temperaturas o la turbulencia y el cizallamiento de la bomba pueden matar o incapacitar a los organismos más pequeños que pasan a través de las rejillas arrastrados con el agua de enfriamiento. [27] : Cap. A2 Más de 1200 plantas de energía e instalaciones de fabricación en los EE. UU. utilizan sistemas OTC; [28] : 4–4 las estructuras de entrada matan a miles de millones de peces y otros organismos cada año. [29] Los depredadores acuáticos más ágiles consumen los organismos que chocan contra las pantallas; y los depredadores y carroñeros de aguas cálidas colonizan la descarga de agua de enfriamiento para alimentarse de los organismos atrapados.
La Ley de Agua Limpia de los Estados Unidos requirió que la Agencia de Protección Ambiental (EPA) emitiera regulaciones sobre las estructuras de entrada de agua de enfriamiento industrial. [30] La EPA emitió regulaciones finales para nuevas instalaciones en 2001 (enmendadas en 2003), [26] [31] y para instalaciones existentes en 2014. [32]
Como alternativa al OTC, las torres de enfriamiento industriales pueden utilizar agua de río recirculada, agua costera (agua de mar ) o agua de pozo. Las grandes torres de enfriamiento mecánicas de tiro inducido o tiro forzado en plantas industriales hacen circular continuamente agua de enfriamiento a través de intercambiadores de calor y otros equipos donde el agua absorbe calor. Ese calor luego es rechazado a la atmósfera por la evaporación de parte del agua en las torres de enfriamiento donde el aire ascendente entra en contacto con el agua descendente. La pérdida de agua evaporada en el aire expulsado a la atmósfera se reemplaza por agua fresca de río "de reposición" o agua fresca de enfriamiento, pero la cantidad de agua perdida durante el enfriamiento por evaporación puede afectar el hábitat natural de los organismos acuáticos. Debido a que el agua pura evaporada se reemplaza por agua de reposición que contiene carbonatos y otras sales disueltas, una parte del agua circulante se descarta continuamente como agua de "purga" para minimizar la acumulación excesiva de sales en el agua circulante; estos desechos de purga pueden cambiar la calidad del agua receptora. [33]
La mezcla de refrigerante calentada se puede utilizar para calentar el aire dentro del automóvil mediante el núcleo del calentador . Además, la camisa de agua que rodea el motor es muy eficaz para amortiguar los ruidos mecánicos, lo que hace que el motor sea más silencioso.
Un sistema de enfriamiento de agua abierta hace uso del enfriamiento por evaporación , reduciendo la temperatura del agua restante (no evaporada). Este método era común en los primeros motores de combustión interna hasta que se observó la acumulación de incrustaciones a partir de sales y minerales disueltos en el agua. Los sistemas de enfriamiento abiertos modernos desperdician continuamente una fracción del agua recirculada como purga para eliminar los sólidos disueltos en concentraciones lo suficientemente bajas como para evitar la formación de incrustaciones. Algunos sistemas abiertos utilizan agua corriente barata , pero esto requiere tasas de purga más altas que el agua desionizada o destilada . Los sistemas de agua purificada aún requieren purga para eliminar la acumulación de subproductos del tratamiento químico para prevenir la corrosión y la bioincrustación. [34]
El agua para refrigeración tiene un punto de ebullición de alrededor de 100 grados C a presión atmosférica. Los motores que funcionan a temperaturas más altas pueden requerir un circuito de reciclado presurizado para evitar el sobrecalentamiento. [35] Los sistemas de refrigeración de automóviles modernos suelen funcionar a 15 psi (103 kPa) para elevar el punto de ebullición del refrigerante de agua reciclada y reducir las pérdidas por evaporación. [36]
El uso de refrigeración por agua conlleva el riesgo de daños por congelación. Las aplicaciones de refrigeración de motores en automóviles y muchas otras aplicaciones requieren el uso de una mezcla de agua y anticongelante para reducir el punto de congelación a una temperatura que es poco probable que se experimente. El anticongelante también inhibe la corrosión de metales diferentes y puede aumentar el punto de ebullición, lo que permite un rango más amplio de temperaturas de refrigeración por agua. [36] Su olor distintivo también alerta a los operadores sobre fugas y problemas en el sistema de refrigeración que pasarían desapercibidos en un sistema de refrigeración que solo funciona con agua.
Otros aditivos químicos menos comunes son los productos para reducir la tensión superficial. Estos aditivos están destinados a aumentar la eficiencia de los sistemas de refrigeración de los automóviles. Dichos productos se utilizan para mejorar la refrigeración de sistemas de refrigeración de bajo rendimiento o de tamaño insuficiente o en carreras donde el peso de un sistema de refrigeración más grande podría ser una desventaja. [ cita requerida ]
Desde aproximadamente 1930, es habitual utilizar refrigeración por agua para los tubos de transmisores potentes. Como estos dispositivos utilizan voltajes de funcionamiento elevados (alrededor de 10 kV), se requiere el uso de agua desionizada y debe controlarse cuidadosamente. Los transmisores de estado sólido modernos se pueden construir de modo que incluso los transmisores de alta potencia no requieran refrigeración por agua. Sin embargo, a veces también se utiliza refrigeración por agua para tiristores de válvulas HVDC, para las que se requiere el uso de agua desionizada. [ cita requerida ]
Las técnicas de refrigeración líquida se utilizan cada vez más para la gestión térmica de los componentes electrónicos. Este tipo de refrigeración es una solución para garantizar la optimización de la eficiencia energética a la vez que se minimiza el ruido y los requisitos de espacio. Especialmente útil en supercomputadoras o centros de datos porque el mantenimiento de los bastidores es rápido y sencillo. Después del desmontaje del bastidor, los acoplamientos de liberación rápida de tecnología avanzada eliminan los derrames para la seguridad de los operadores y protegen la integridad de los fluidos (sin impurezas en los circuitos). Estos acoplamientos también se pueden bloquear (¿montaje en panel?) para permitir la conexión a ciegas en áreas de difícil acceso. [ cita requerida ] Es importante en la tecnología electrónica analizar los sistemas de conexión para garantizar:
La refrigeración por agua suele añadir complejidad y costes en comparación con el diseño de refrigeración por aire, ya que requiere una bomba, un tubo o una cañería para transportar el agua y un radiador, a menudo con ventiladores, para expulsar el calor a la atmósfera. Según la aplicación, la refrigeración por agua puede crear un elemento de riesgo adicional, ya que las fugas del circuito de reciclado del refrigerante de agua pueden corroer o provocar cortocircuitos en componentes electrónicos sensibles.
La principal ventaja de la refrigeración por agua para enfriar los núcleos de la CPU en los equipos informáticos es transportar el calor desde la fuente a una superficie de refrigeración secundaria para permitir radiadores grandes y de diseño más óptimo en lugar de aletas pequeñas y relativamente ineficientes montadas directamente en la fuente de calor. La refrigeración de componentes informáticos calientes con diversos fluidos se ha utilizado al menos desde el Cray-2 en 1982, que utilizaba Fluorinert . A lo largo de la década de 1990, la refrigeración por agua para PC domésticos ganó reconocimiento lentamente entre los entusiastas, pero se volvió notablemente más frecuente después de la introducción de los primeros procesadores con frecuencia de reloj de gigahercios a principios de la década de 2000. A partir de 2018, hay docenas de fabricantes de componentes y kits de refrigeración por agua, y muchos fabricantes de computadoras incluyen soluciones de refrigeración por agua preinstaladas para sus sistemas de alto rendimiento.
La refrigeración por agua se puede utilizar para muchos componentes de ordenador, pero normalmente se utiliza para la CPU y las GPU . La refrigeración por agua normalmente utiliza un bloque de agua , una bomba de agua y un intercambiador de calor de agua a aire. Al transferir el calor del dispositivo a un intercambiador de calor más grande separado utilizando ventiladores más grandes y de menor velocidad, la refrigeración por agua puede permitir un funcionamiento más silencioso, velocidades de procesador mejoradas ( overclocking ) o un equilibrio de ambos. Con menos frecuencia, los puentes norte , los puentes sur , las unidades de disco duro , la memoria , los módulos reguladores de voltaje (VRM) e incluso las fuentes de alimentación se pueden refrigerar por agua. [37]
El tamaño del radiador interno puede variar: desde ventilador doble de 40 mm (80 mm) hasta ventilador cuádruple de 140 mm (560 mm) y el grosor puede variar de 30 mm a 80 mm. Los ventiladores del radiador pueden montarse en uno o ambos lados. Los radiadores externos pueden ser mucho más grandes que sus contrapartes internas, ya que no necesitan caber en los confines de una caja de computadora. Las cajas de alta gama pueden tener dos puertos con ojales de goma en la parte posterior para las mangueras de entrada y salida, lo que permite colocar los radiadores externos lejos de la PC.
Se utiliza una línea en T para eliminar las burbujas de aire atrapadas en el agua circulante. Está hecha con un conector en T y un tramo de tubo tapado. El tubo actúa como un minidepósito y permite que las burbujas de aire se desplacen hacia él a medida que quedan atrapadas en el conector en "T" y, finalmente, se eliminan del sistema mediante purga. La línea tapada puede taparse con un accesorio de puerto de llenado para permitir la liberación del gas atrapado y la adición de líquido. [ cita requerida ]
Los refrigeradores de agua para computadoras de escritorio eran, hasta fines de la década de 1990, caseros. Estaban hechos de radiadores de automóviles (o más comúnmente, el núcleo del calentador de un automóvil ), bombas de acuario y bloques de agua caseros, tubos de PVC y silicona de grado de laboratorio y varios depósitos (hechos en casa usando botellas de plástico, o construidos usando acrílico cilíndrico o láminas de acrílico, generalmente transparentes) y/o un T-Line . Más recientemente [ ¿cuándo? ] un número creciente de empresas están fabricando componentes de refrigeración por agua lo suficientemente compactos como para caber dentro de una caja de computadora. [38] Esto, y la tendencia hacia CPU de mayor disipación de energía, ha aumentado enormemente la popularidad de la refrigeración por agua.
Los overclockers dedicados han utilizado ocasionalmente refrigeración por compresión de vapor o refrigeradores termoeléctricos en lugar de los intercambiadores de calor estándar más comunes. Los sistemas de refrigeración por agua en los que el agua se enfría directamente mediante el serpentín del evaporador de un sistema de cambio de fase pueden enfriar el refrigerante circulante por debajo de la temperatura del aire ambiente (imposible con un intercambiador de calor estándar) y, como resultado, generalmente proporcionan una refrigeración superior de los componentes generadores de calor de la computadora. La desventaja del cambio de fase o refrigeración termoeléctrica es que utiliza mucha más electricidad y se debe agregar anticongelante debido a la baja temperatura. Además, se debe utilizar aislamiento, generalmente en forma de revestimiento alrededor de las tuberías de agua y almohadillas de neopreno alrededor de los componentes que se van a enfriar, para evitar daños causados por la condensación del vapor de agua del aire en las superficies enfriadas. Los lugares comunes de donde obtener los sistemas de transición de fase requeridos son un deshumidificador doméstico o un acondicionador de aire . [39]
Un sistema de refrigeración alternativo, que también permite enfriar los componentes por debajo de la temperatura ambiente y evita la necesidad de utilizar anticongelante y tuberías aisladas, consiste en colocar un dispositivo termoeléctrico (comúnmente denominado «unión Peltier» o «pelt» en honor a Jean Peltier , quien documentó el efecto) entre el componente generador de calor y el bloque de agua. Como la única zona de temperatura inferior a la ambiente se encuentra ahora en la interfaz con el propio componente generador de calor, solo se requiere aislamiento en esa zona localizada. La desventaja de un sistema de este tipo es una mayor disipación de potencia. [ cita requerida ]
Para evitar daños por condensación alrededor de la unión Peltier, una instalación adecuada requiere que se la "enmascare" con epoxi de silicona. El epoxi se aplica alrededor de los bordes del dispositivo, evitando que el aire entre o salga del interior. [ cita requerida ]
El Power Mac G5 de Apple fue el primer ordenador de sobremesa convencional que incorporaba refrigeración líquida de serie (aunque solo en sus modelos más rápidos). Dell siguió su ejemplo enviando sus ordenadores XPS con refrigeración líquida [ cita requerida ] , utilizando refrigeración termoeléctrica para ayudar a enfriar el líquido. En la actualidad, los únicos ordenadores de Dell que ofrecen refrigeración líquida son sus ordenadores de sobremesa Alienware . [40]
Asus es la primera y única marca de renombre que ha puesto en producción en masa portátiles refrigerados por agua. Estos portátiles tienen un sistema de refrigeración híbrido aire/agua integrado y se pueden acoplar a un radiador de refrigeración líquida externo para obtener refrigeración y energía eléctrica adicionales. [41] [42]
El agua es un medio de refrigeración ideal para los buques, ya que están constantemente rodeados de agua que generalmente permanece a baja temperatura durante todo el año. Los sistemas que funcionan con agua de mar deben fabricarse con cuproníquel , bronce , titanio o materiales similares resistentes a la corrosión. El agua que contiene sedimentos puede requerir restricciones de velocidad a través de tuberías para evitar la erosión a alta velocidad o el bloqueo por sedimentación a baja velocidad. [43]
La transpiración de las plantas y la transpiración de los animales utilizan el enfriamiento por evaporación para evitar que las altas temperaturas provoquen tasas metabólicas insostenibles .
Las ametralladoras utilizadas en posiciones defensivas fijas a veces utilizan refrigeración por agua para prolongar la vida útil del cañón durante períodos de fuego rápido, pero el peso del agua y el sistema de bombeo reducen significativamente la portabilidad de las armas de fuego refrigeradas por agua. Las ametralladoras refrigeradas por agua fueron ampliamente utilizadas por ambos bandos durante la Primera Guerra Mundial ; sin embargo, hacia el final de la guerra, comenzaron a aparecer en el campo de batalla armas más ligeras que rivalizaban en potencia de fuego, eficacia y fiabilidad con los modelos refrigerados por agua. Por lo tanto, las armas refrigeradas por agua han desempeñado un papel mucho menor en los conflictos posteriores.
Un hospital en Suecia depende del enfriamiento por nieve derretida para enfriar sus centros de datos, equipos médicos y mantener una temperatura ambiente confortable. [44]
Algunos reactores nucleares utilizan agua pesada como refrigerante. El agua pesada se emplea en los reactores nucleares porque es un absorbente de neutrones más débil . Esto permite el uso de combustible menos enriquecido. Para el sistema de refrigeración principal, se emplea preferentemente agua normal mediante el uso de un intercambiador de calor, ya que el agua pesada es mucho más cara. Los reactores que utilizan otros materiales para la moderación (grafito) también pueden utilizar agua normal para la refrigeración .
En algunas plantas industriales que requieren agua de refrigeración de alta pureza, se utilizan a veces agua industrial de alta calidad (producida por ósmosis inversa o destilación ) y agua potable. La producción de estas aguas de alta pureza genera salmueras residuales que contienen impurezas concentradas del agua de origen.
En 2018, investigadores de la Universidad de Colorado en Boulder y la Universidad de Wyoming inventaron un metamaterial de enfriamiento radiativo conocido como "RadiCold", que se ha desarrollado desde 2017. Este metamaterial ayuda a enfriar el agua y aumenta la eficiencia de la generación de energía, en la que enfriaría los objetos debajo, al reflejar los rayos del sol y al mismo tiempo permitir que la superficie descargue su calor como radiación térmica infrarroja. [45]