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2023-08-01 08:59:36 来源:DeepTech深科技

今年夏天,旷日持久的高温让我公寓里的空调忙得不可开交。当我不敢去猜测我这个月的电费会多到什么地步时,我一直在思考空调是如何成为气候技术的双刃剑的。

(来源:AI 生成)


(资料图片仅供参考)

一方面,全球气温正在上升,每个大陆的极端高温记录几乎都被打破了。这使得空调不再是一种“可有可无的东西”,在世界的一些地方,它更像是一种必不可少的必需品。

另一方面,当涉及到能源需求时,空调正成为一个吸血鬼。为了满足未来几十年所有新空调的供电需求,我们所需的额外供电量抵得上整个美国电网目前的全年供电量。

这种状况正在随着地球的变暖而快速发展。现在,让我们聊一聊空调,它既可以是气候问题,也可以是气候解决方案。

空调将是必不可少的

我现居美国,空调似乎无处不在,以至于我在夏天也要带着一件毛衣,以应对办公室和餐馆冷气开得太足。

但在世界许多地方,包括一些极端高温风险最高的国家,大多数人都没有空调。印度只有大约 5% 的家庭安装了空调。根据国际能源署的数据,生活在世界上最热地区的 28 亿人口中,只有大约十分之一的人能用上空调。

随着世界上最大的空调制造商瞄准亚洲和非洲不断增长的市场,这种情况预计将在未来几十年发生变化。根据国际能源署的数据,到 2050 年,世界上超过三分之二的地区可能拥有空调,其中一半可能分布在三个国家:中国、印度尼西亚和印度。

让空调更普及是绝对必要的:由于气候变化,极端热浪变得更加普遍和极端,它将挽救许多生命。但部署更多的空调是一个挑战,因为它们会大大增加能源需求。

从现在到 2050 年,空间制冷占能源需求所有预期增长的近 40%。

2018 年,全球在制冷上消耗了约 2000 太瓦时的能源。到 2050 年,这一数字可能会增长到 6200 太瓦时。相差的 4200 太瓦时,与 2022 年整个美国电网供应的能源总量大致相同。因此,如果情况没有改变,我们将需要建造足够的可再生能源,不仅要取代仍在电网中的所有化石燃料,还要为大量即将到来的空调供电。

新玩家,新技术

好消息是,空调技术还有很大的改进空间。

我和安基特·卡兰基()聊到了这一点,他曾帮助举办了一项名为“全球制冷奖(Global Cooling Prize)”的大型比赛。他还是非营利能源智库落基山研究所无碳建筑项目的经理。

全球制冷奖于 2021 年结束,将奖金授予了学术界和工业界提出更好的建筑制冷方法的团队。它的目标是一个冷却系统,其对气候的影响是传统空调的五分之一,同时满足许多其他标准。

共有八位入围者采用了一系列方法,其中一些是对现有技术的改进,另一些则在寻找全新的制冷方法。

两个获胜的团队是在现有空调技术上的更新——现有技术又被称为蒸汽压缩系统。通过将某些部件换成更好的部件(更有效的热交换器、变速压缩机等),这些团队开发出了更高效的空调。

但其他几位入围者希望展示更多的给建筑降温的可能性。说,虽然它们都没有达到气候目标或其他标准,但所有这些都是“非常有趣、创新的方法”。

一些入围者属于一类初创公司,他们正在寻找一种名为干燥剂的材料,这种材料可以像海绵一样吸收空气中的水分。通过使用这些材料来处理湿度,制冷设备可以大大减少用电,同时让我们在炎热的日子里保持舒适。

我在之前的文章中描述了干燥剂制冷的基本原理。本质上来说,这些材料要进入住宅和商业建筑还有很长的路要走,但它们背后的工作原理着实令人着迷。

作者简介:凯茜·克龙哈特(Casey Crownhart),是《麻省理工科技评论》的气候记者,专注于可再生能源、交通以及技术如何应对气候变化。她还曾是一名自由科学和环境记者,为 Popular Science 和 Atlas Obscura 等媒体撰稿。在从事新闻工作之前,她是一名材料科学的研究员。
支持:Ren
运营/排版:何晨龙

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