Miért elengedhetetlenek az újító hűtési technológiák
Sneha Sachar, aki életének felét Delhiben töltötte, most pedig Kaliforniában él, jól ismeri a hőséget. Azonban úgy érzi, hogy szülővárosa most sokkal forróbb, mint amikor fiatal volt. Sachar, aki a Clean Cooling Collaborative nevű filantróp kezdeményezésnél dolgozik, amely a hűtési megoldások javítására összpontosít, elmondta, hogy bizonyos hónapokban már az autós közlekedés is rendkívül kényelmetlen. A növekvő hőmérsékletek különösen súlyosan érintik a kültéri munkavállalókat, akiknek a megélhetésük szempontjából kritikus, hogy képesek legyenek dolgozni a forróságban. „Ez valóban hatással van az emberek jövedelemtermelő képességére” – nyilatkozta Sachar.
A hőmérsékletek emelkedésével a hűtés iránti igény is nő. Sachar hangsúlyozta, hogy léteznek alacsony technológiájú módszerek az épületek hűtésére, például a légáramlás tervezése. A kültéri munkások számára pedig már egy 20 perces szünet a hőség és a páratartalom elől, például jól megtervezett hűtőállomásoknál, jelentős különbséget jelenthet. Azonban a klímaváltozás folytán a hűtés aktív módszerei egyre fontosabbá válnak. A Morgan Stanley előrejelzése szerint a hűtési piac, amely már most is évi 235 milliárd dollárt ér, 2030-ra több mint megduplázódhat.
A meglévő hűtőberendezések azonban komoly hátrányokkal bírnak. Az egyik legnagyobb probléma a hűtőközeggel van, amely a hőátadás folyamatát végzi. A hagyományos rendszerekből gyakran szivárog a hűtőközeg, ami nemcsak a hatékonyságot csökkenti, hanem potenciálisan egészségügyi kockázatokat is jelent. A mai hűtési megoldásokban általában hidrofluorokarbont (HFC) használnak, amely egy szintetikus gázcsoport, amelynek globális felmelegedési potenciálja sokkal magasabb, mint a szén-dioxidé. Ezért az egyik lehetőség a hűtőközegek környezetbarát alternatívákkal való helyettesítése. Az alacsonyabb globális felmelegedési potenciálú hűtőközegek, mint például a propán, azonban gyúlékonyak, míg az ammónia mérgező. A szén-dioxid magas nyomáson működik, ami speciális berendezéseket igényel. Mivel sok helyen csökkentik a HFC-k használatát, az alternatív hűtőközegek fontossága továbbra is megmarad.
Sachar megjegyezte, hogy a hűtőközegekre szükség van, mert a lakások hűtésére a „ma ismert légkondicionálók továbbra is megoldást nyújtanak, legalábbis még egy évtizedig”. Hosszú távon azonban a tudósok olyan hűtőeszközök iránt érdeklődnek, amelyek nem igényelnek folyékony hűtőközegeket. Lindsay Rasmussen, az RMI nevű energia nonprofit szervezet épület- és területfelhasználási projektjeinek vezetője ezeket „forradalmi technológiáknak” nevezi. A forradalmi hűtési technológiák közé tartozik a szilárdtest-hűtés, amely szilárd anyagokat és valamilyen kiegészítő erőt használ a hőmérsékletváltozások indukálásához. Ez az extra erő lehet nyomás, feszültség, mágnesek vagy mechanikai stressz.
Sachar elmondta, hogy az RMI 10 és 20 közötti induló vállalkozást azonosított, amelyek szilárdtest-hűtőberendezések korai verzióin dolgoznak. Az egyik ilyen startup a német Magnotherm, amely mágneseket használ. Bizonyos anyagok hőmérséklete megváltozik, amikor mágneses mezőnek vannak kitéve. Timur Sirman, a Magnotherm vezérigazgatója szerint „a technológiánk alapvetően biztonságos, mert nem mérgező, fém alapú, és nagyon alacsony nyomáson működik”. A mágneses hűtés ötlete már évek óta létezik, de a kereskedelmi hasznosítás viszonylag új dolog. A Magnotherm eddig körülbelül 40 ital hűtőt és öt hűtőszekrényt készített. A cég keres alternatív mágneses mezőforrásokat, valamint optimalizálják az anyagokat, hogy drámaian növeljék eszközeik hűtési kapacitását.
Egy másik fejlesztés alatt álló technológia a termoelektromos hűtés, amely a hő áthelyezését jelenti egy eszköz két oldalán. Az elektromos energia alkalmazásával a hő a áram irányába mozog. A Phononic nevű amerikai startup, amelynek Thaiföldön is van gyártóüzeme, több millió hűtőeszközt gyártott, amelyek már most is használatban vannak adatközpontokban, szupermarketekben és más épületekben. A hűtőeszközeik hasonlóan készülnek, mint a számítógépes chipek, félvezető anyagok felhasználásával. A hagyományos hűtőszekrények folyamatos üzemeltetését igénylik, míg a termoelektromos eszközök könnyen be- és kikapcsolhatók, ami csökkenti a költségeket és az energiafogyasztást.
A szilárdtest-hűtés másik típusa az elasztokalikus hűtés, amely mechanikai stressz alkalmazásával hűti le vagy melegíti fel az elasztokalikus anyagokat. Európai kutatók négy országban együttműködnek a SMACool projekten, amely egy elasztokalikus légkondicionáló, fémcsöveket használva specifikus fémtömbökből. Jelenleg az elasztokalikus prototípusok hűtési kapacitása még mindig alacsonyabb, mint a kereskedelmi légkondicionálók, de a cél az A/C energiahatékonyságának túllépése. A technológiák jövője tehát izgalmas, és a szakértők remélik, hogy a szilárdtest-hűtési megoldások egyre elérhetőbbé válnak a szélesebb közönség számára is, különösen azokban a régiókban, ahol a legnagyobb igény mutatkozik a hűtésre.
Ezeket is érdemes megnézni
Hozzájáruló nyilatkozat: Hogyan használd bankszámládat jogszerűen?
Kína és az Egyesült Államok kész tárgyalni a vámtarifákról – ki enged először?
