El enfriamiento por agua es un método de eliminación de calor de componentes y equipos industriales. El enfriamiento evaporativo que utiliza 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 enfriadores de agua que utilizan transferencia de calor por convección se utilizan dentro de computadoras 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 refrigeración en intercambiadores de calor ; para enfriar edificios en HVAC y enfriadores .
El agua es económica, no tóxica y está disponible en la mayor parte de la superficie terrestre. La refrigeración líquida ofrece una mayor conductividad térmica que la refrigeración 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 refrigeración se puede reciclar a través de un sistema de recirculación o utilizar en un sistema de refrigeración de un solo paso (OTC). La alta entalpía de vaporización del agua permite la opción de un 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 por evaporación o cerrados si la eliminación de calor se logra en intercambiadores de calor , por lo tanto con una pérdida por evaporación insignificante. Un intercambiador de calor o un condensador pueden separar el agua de refrigeración sin contacto de un fluido que se está enfriando, [2] o el agua de refrigeración por contacto puede incidir directamente en elementos como hojas de sierra donde la diferencia de fase permite una fácil separación. Las normas medioambientales hacen hincapié en las concentraciones reducidas de productos de desecho en el agua de refrigeración 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 naturales de agua se concentran por evaporación para dejar 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 por el contacto con la atmósfera, el suelo y los contenedores. Al ser a la vez conductor eléctrico y disolvente de iones metálicos y oxígeno, el agua puede acelerar la corrosión de la maquinaria que se está enfriando. Las reacciones de corrosión ocurren 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 la corrosión, incluidos zinc , cromatos y fosfatos . [5] [6] Los dos primeros tienen preocupaciones sobre la toxicidad; [7] y el último se ha asociado con la eutrofización . [8] Las concentraciones residuales de biocidas e inhibidores de corrosión son un motivo de preocupación potencial para el OTC y la purga de sistemas abiertos de recirculación de agua de refrigeración. [9] Con la excepción de las máquinas con una vida útil corta, los sistemas cerrados de recirculación requieren un tratamiento o reemplazo periódico del agua de refrigeración, lo que genera una preocupación similar sobre la eliminación final del agua de refrigeración que contiene productos químicos utilizados con supuestos de seguridad ambiental de un sistema cerrado. [10]
La bioincrustación ocurre porque el agua es un ambiente favorable para muchas formas de vida. Las características del flujo de los sistemas de recirculación de agua de refrigeración fomentan la colonización por organismos sésiles utilizando el suministro circulante de alimentos, oxígeno y nutrientes. [11] Las temperaturas pueden llegar a ser lo suficientemente altas como para sustentar 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 enfriamiento, y la bioincrustación de las torres de enfriamiento 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 OTC y de recirculación abiertos 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 operadas de manera intermitente, y los picos de temperatura intencionales a corto plazo pueden matar periódicamente a poblaciones menos tolerantes. Los biocidas se han utilizado comúnmente para controlar la bioincrustación cuando se requiere un funcionamiento sostenido de las instalaciones. [13]
Se puede agregar cloro en forma de hipoclorito para disminuir la contaminación biológica en los sistemas de agua de enfriamiento, pero luego se reduce a cloruro para minimizar la toxicidad de la purga o del agua de venta libre que se devuelve a los ambientes acuáticos naturales. El hipoclorito es cada vez más destructivo para las torres de enfriamiento de madera a medida que aumenta el pH. Los fenoles clorados se han utilizado como biocidas o se han lixiviado de la madera conservada en 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 la liberación de purga o agua de venta libre a ambientes acuáticos naturales. [15]
Se han mantenido concentraciones de polifosfatos o fosfonatos con zinc y cromatos o compuestos similares en los sistemas de enfriamiento 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 anódica y catódica. [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 enfriamiento o a la eutrofización de ambientes acuáticos naturales que reciben purga o agua de venta libre. Los cromatos reducen la bioincrustación además de una inhibición eficaz de la corrosión en el sistema de agua de refrigeración, pero la toxicidad residual en el agua de purga o de venta libre 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 enfriamiento construidas con madera conservada 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 en la conductividad causados por materiales disueltos. [19] La probabilidad de formación de incrustaciones aumenta al aumentar el total de sólidos disueltos. 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 inicialmente aumentan 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 natural incluyen oxígeno disuelto. Las crecientes concentraciones de oxígeno aceleran la corrosión. [4] El oxígeno disuelto se acerca a niveles de saturación en las torres de enfriamiento. Es beneficioso para la purga o el retorno del agua de venta libre a entornos acuáticos naturales. [20]
El agua se ioniza formando cationes hidronio (H 3 O + ) y aniones hidróxido (OH − ) . La concentración de hidrógeno ionizado (como agua protonada) en un sistema de agua de refrigeración se informa como nivel de pH . [21] Los valores bajos de pH aumentan la tasa de corrosión; Los valores altos de pH fomentan la formación de incrustaciones. El anfoterismo es poco común entre los metales utilizados en los sistemas de refrigeración por 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 refrigeración para evitar la formación de incrustaciones si la disminución del pH compensa el aumento de la salinidad y los sólidos disueltos. [22]
Pocas aplicaciones de refrigeración se acercan a los grandes volúmenes de agua necesarios para condensar vapor a baja presión en las centrales eléctricas . [24] Muchas instalaciones, particularmente las plantas de energía eléctrica, utilizan millones de galones de agua por día para enfriar. [25] El enfriamiento por agua a esta escala puede alterar los entornos acuáticos naturales y crear nuevos entornos. La contaminación térmica de ríos, estuarios y aguas costeras es una consideración a la hora de ubicar dichas plantas. El agua que regresa a los ambientes acuáticos a temperaturas superiores a la del agua ambiente que la recibe 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 inicialmente favorecen un cambio de población de especies que requieren una alta concentración de oxígeno en agua fría a aquellas que disfrutan de las ventajas de mayores tasas metabólicas en agua cálida. [11]
Los sistemas de enfriamiento de un solo paso (OTC) se pueden usar en ríos muy grandes o en sitios costeros y estuarinos . Estas centrales eléctricas vierten el calor residual al río o al agua costera. Por lo tanto, estos sistemas OTC dependen de un amplio suministro de agua de río o agua de mar para sus necesidades de refrigeración. Estas instalaciones están construidas con estructuras de toma diseñadas para traer grandes volúmenes de agua a un alto caudal. Estas estructuras también tienden a atraer una gran cantidad de peces y otros organismos acuáticos, que mueren o resultan heridos en las rejillas de entrada . [26] Los caudales elevados pueden atrapar organismos que nadan lentamente, incluidos peces y camarones, en pantallas que protegen los tubos de pequeño diámetro de los intercambiadores de calor contra la obstrucción. Las altas temperaturas o la turbulencia y el cizallamiento de la bomba pueden matar o inutilizar organismos más pequeños que pasan a través de las pantallas arrastradas con el agua de refrigeración. [27] : Cap. R2 Más de 1.200 plantas de energía e instalaciones de fabricación en los EE. UU. utilizan sistemas OTC; [28] : 4–4 las estructuras de ingesta matan miles de millones de peces y otros organismos cada año. [29] Los depredadores acuáticos más ágiles consumen organismos que inciden en las pantallas; y los depredadores y carroñeros de aguas cálidas colonizan la descarga de agua de refrigeración para alimentarse de los organismos arrastrados.
La Ley de Agua Limpia de EE. UU. requirió que la Agencia de Protección Ambiental (EPA) emitiera regulaciones sobre las estructuras de toma de agua de refrigeración industrial. [30] La EPA emitió regulaciones finales para nuevas instalaciones en 2001 (modificadas 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 de 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. Luego, ese calor se rechaza a la atmósfera mediante la evaporación de parte del agua en las torres de enfriamiento donde el aire que fluye hacia arriba entra en contacto con el agua que fluye hacia abajo. La pérdida de agua evaporada en el aire expulsada a la atmósfera se reemplaza con agua dulce de río 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 porción del agua en circulación se descarta continuamente como agua de "purga" para minimizar la acumulación excesiva de sales en el agua en circulación; 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 alrededor del motor es muy eficaz para amortiguar los ruidos mecánicos, haciendo que el motor sea más silencioso.
Un sistema de enfriamiento de agua abierto utiliza enfriamiento por evaporación , lo que reduce la temperatura del agua restante (no evaporada). Este método era común en los primeros motores de combustión interna hasta que se observó acumulación de incrustaciones debido a las sales y minerales disueltos en el agua. Los sistemas de enfriamiento abiertos modernos desperdician continuamente una fracción del agua recirculante como purga para eliminar los sólidos disueltos en concentraciones lo suficientemente bajas como para evitar la formación de incrustaciones. Algunos sistemas abiertos utilizan agua del grifo económica , 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 unos 100 grados C a presión atmosférica. Los motores que funcionan a temperaturas más altas pueden requerir un circuito de reciclaje presurizado para evitar el sobrecalentamiento. [35] Los sistemas de enfriamiento de automóviles modernos a menudo funcionan a 15 psi (103 kPa) para elevar el punto de ebullición del agua refrigerante de reciclaje 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 para automóviles y muchas otras 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 enfriamiento del agua. [36] Su olor distintivo también alerta a los operadores sobre fugas en el sistema de enfriamiento y problemas que pasarían desapercibidos en un sistema de enfriamiento de solo 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 automóviles. Estos 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 necesaria ]
Desde aproximadamente 1930 es común utilizar refrigeración por agua para los tubos de transmisores potentes. Como estos dispositivos utilizan altos voltajes de operación (alrededor de 10 kV), se requiere el uso de agua desionizada y debe controlarse cuidadosamente. Se pueden construir transmisores de estado sólido modernos 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 cuales se requiere el uso de agua desionizada. [ cita necesaria ]
Las técnicas de refrigeración líquida se utilizan cada vez más para la gestión térmica de componentes electrónicos. Este tipo de refrigeración es una solución para garantizar la optimización de la eficiencia energética y al mismo tiempo minimizar el ruido y los requisitos de espacio. Especialmente útil en supercomputadores o Centros de Datos porque el mantenimiento de los racks es rápido y sencillo. Después del desmontaje del bastidor, los acoplamientos rápidos 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 (¿montados en panel?) para permitir una conexión ciega en áreas de difícil acceso. [ cita necesaria ] Es importante en tecnología electrónica analizar los sistemas de conexión para garantizar:
El enfriamiento por agua a menudo agrega complejidad y costo en comparación con el diseño de enfriamiento por aire al requerir una bomba, tubería o tubería para transportar el agua y un radiador, a menudo con ventiladores, para rechazar el calor a la atmósfera. Dependiendo de la aplicación, la refrigeración por agua puede crear un elemento adicional de riesgo en el que las fugas del circuito de reciclaje del refrigerante de agua pueden corroer o provocar un cortocircuito en componentes electrónicos sensibles.
La principal ventaja de la refrigeración por agua para enfriar los núcleos de CPU en equipos informáticos es transportar el calor lejos de la fuente a una superficie de refrigeración secundaria para permitir radiadores grandes y con un diseño más óptimo en lugar de aletas pequeñas y relativamente ineficientes montadas directamente sobre la fuente de calor. La refrigeración de componentes de computadora calientes con varios fluidos se ha utilizado al menos desde el Cray-2 en 1982, que usaba Fluorinert . A lo largo de la década de 1990, la refrigeración por agua para PC domésticas fue ganando reconocimiento entre los entusiastas, pero se volvió notablemente más frecuente después de la introducción de los primeros procesadores con frecuencia 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 la computadora, pero generalmente se usa para la CPU y las GPU . La refrigeración por agua suele utilizar un bloque de agua , una bomba de agua y un intercambiador de calor agua-aire. Al transferir el calor del dispositivo a un intercambiador de calor más grande y separado utilizando ventiladores más grandes y de menor velocidad, la refrigeración por agua puede permitir un funcionamiento más silencioso, velocidades mejoradas del procesador ( overclocking ) o un equilibrio de ambas. 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 pueden refrigerarse por agua. [37]
El tamaño del radiador interno puede variar: desde ventilador doble de 40 mm (80 mm) hasta ventilador cuádruple de 140 (560 mm) y un grosor 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 homólogos internos, ya que no necesitan caber en los límites de la carcasa de una computadora. Los gabinetes de alta gama pueden tener dos puertos con arandelas de goma en la parte posterior para las mangueras de entrada y salida, lo que permite colocar radiadores externos lejos de la PC.
Se utiliza una línea T para eliminar las burbujas de aire atrapadas en el agua en circulación. Está hecho con un conector en T y un tramo de tubo tapado. El tubo n actúa como un mini depósito y permite que las burbujas de aire viajen hacia él a medida que quedan atrapadas en el conector en "T" y, finalmente, se eliminan del sistema mediante purga. La línea tapada se puede tapar con un conector de puerto de llenado para permitir la liberación del gas atrapado y la adición de líquido. [ cita necesaria ]
Los refrigeradores de agua para ordenadores de sobremesa eran, hasta finales de los años 90, caseros. Se fabricaban con radiadores de automóviles (o más comúnmente, el núcleo de la calefacción de un automóvil ), bombas de acuario y bloques de agua caseros, tubos de PVC y silicona de laboratorio y varios depósitos (hechos en casa con botellas de plástico o construidos con acrílico cilíndrico o láminas de acrílico, generalmente transparente) 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 la carcasa de una computadora. [38] Esto, y la tendencia hacia CPU de mayor disipación de energía, ha aumentado considerablemente la popularidad de la refrigeración por agua.
Los overclockers dedicados ocasionalmente han utilizado 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 en circulación por debajo de la temperatura del aire ambiente (imposible con un intercambiador de calor estándar) y, como resultado, generalmente proporcionan un enfriamiento superior del componentes generadores de calor de la computadora. La desventaja del enfriamiento por cambio de fase o termoeléctrico es que consume mucha más electricidad y hay que 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 a enfriar, para evitar daños causados por la condensación del vapor de agua del aire en las superficies frías. Los lugares habituales desde los que obtener los sistemas de transición de fase necesarios son un deshumidificador doméstico o un aire acondicionado . [39]
Un esquema de enfriamiento alternativo, que también permite que los componentes se enfríen por debajo de la temperatura ambiente y al mismo tiempo elimina la necesidad de anticongelante y tuberías de revestimiento, es colocar un dispositivo termoeléctrico (comúnmente conocido como "unión Peltier" o "pelt" en honor a Jean Peltier . quien documentó el efecto) entre el componente generador de calor y el bloque de agua. Debido a que la única zona de temperatura subambiente ahora está en la interfaz con el propio componente generador de calor, solo se requiere aislamiento en esa área localizada. La desventaja de un sistema de este tipo es una mayor disipación de potencia. [ cita necesaria ]
Para evitar daños por condensación alrededor de la unión Peltier, una instalación adecuada requiere que esté "encapsulada" con epoxi de silicona. El epoxi se aplica alrededor de los bordes del dispositivo, evitando que entre o salga aire del interior. [ cita necesaria ]
El Power Mac G5 de Apple fue el primer ordenador de sobremesa convencional que tenía refrigeración por agua de serie (aunque sólo en sus modelos más rápidos). Dell hizo lo mismo al enviar sus computadoras XPS con refrigeración líquida [ cita necesaria ] , utilizando refrigeración termoeléctrica para ayudar a enfriar el líquido. Actualmente, las únicas computadoras de Dell que ofrecen refrigeración líquida son sus computadoras de escritorio Alienware . [40]
Asus es la primera y única marca convencional que ha puesto en producción en masa portátiles refrigerados por agua. Esas computadoras portátiles tienen un sistema de enfriamiento híbrido de aire/agua incorporado y se pueden acoplar a un radiador de enfriamiento líquido externo para enfriamiento 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 al sedimentarse 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 causen 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 reduce significativamente la portabilidad de las armas de fuego refrigeradas por agua. Ambos bandos utilizaron ampliamente ametralladoras refrigeradas por agua durante la Primera Guerra Mundial ; sin embargo, al final de la guerra, comenzaron a aparecer en el campo de batalla armas más ligeras que rivalizaban en potencia de fuego, efectividad y confiabilidad con los modelos refrigerados por agua. Por tanto, las armas refrigeradas por agua han desempeñado un papel mucho menor en conflictos posteriores.
Un hospital en Suecia depende del enfriamiento con nieve procedente del agua derretida para enfriar sus centros de datos y 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 utiliza 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 moderación (grafito) también pueden utilizar agua normal para enfriar .
El agua industrial de alta calidad (producida por ósmosis inversa o destilación ) y el agua potable a veces se utilizan en plantas industriales que requieren agua de refrigeración de alta pureza. La producción de estas aguas de alta pureza crea salmueras de subproductos residuales que contienen impurezas concentradas del agua de origen.
En 2018, investigadores de la Universidad de Colorado 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 aumentar la eficiencia de la generación de energía, en la que enfriaría los objetos que se encuentran debajo, reflejando los rayos del sol y al mismo tiempo permitiendo que la superficie descargue su calor en forma de radiación térmica infrarroja. [45]