Miért van szükség forradalmi hűtési technológiákra?
Sneha Sachar, aki életének felét Delhiben töltötte, most pedig Kaliforniában él, jól ismeri a hőséget. Azonban elmondása szerint szülővárosa sokkal forróbbnak tűnik most, mint amikor ő ott felnőtt. A tisztább hűtési megoldásokkal foglalkozó Clean Cooling Collaborative munkatársa, Sachar szerint a hőmérséklet emelkedése különösen megnehezíti az autós közlekedést bizonyos hónapokban. Az egyre magasabb hőmérsékletek különösen súlyosan érintik a kültéri munkavállalókat is, akiknek megélhetése forog kockán. „Ez valóban hatással van az emberek kereseti lehetőségeire” – mondja Sachar, hangsúlyozva, hogy a megfelelő tervezéssel, például a légáramlás optimalizálásával, számos alacsony technológiai megoldás létezik a helyiségek hűtésére. Azoknak a kültéri dolgozóknak, akiknek lehetőségük van 20 perc pihenőt tartani a hőség és páratartalom elől, számottevően javulhat a helyzete, ha jól megtervezett hűtőállomások állnak rendelkezésükre.
A jövőbeli kihívások azonban még ennél is komolyabbá válhatnak, mivel a klímaváltozás hatására a hőmérsékletek tovább emelkednek. A Morgan Stanley előrejelzése szerint a hűtőpiac, amely már most is évi 235 milliárd dollárt ér, 2030-ra több mint megduplázódhat. Azonban a jelenlegi hűtőberendezések komoly hátrányokkal küzdenek. Az egyik probléma a hűtőközeg, amely a folyékony és gáz halmazállapot között váltakozik, és hőt transferál. A hagyományos rendszerekből gyakran szivárognak ki a hűtőközegek, ami nemcsak a hatékonyságot, hanem a közegészséget is veszélyezteti. A mai hűtéshez használt hűtőközegek általában hidrofluorokarbónok (HFC-k), amelyek komoly üvegházhatást okozó potenciállal rendelkeznek, és sokkal erősebbek, mint a szén-dioxid. Egy lehetséges megoldás a hűtőközegek környezetbarát alternatívákkal való helyettesítése, bár ezek is hordoznak kockázatokat. Például a propán rendkívül gyúlékony, az ammónia mérgező, míg a szén-dioxid magas nyomású működést igényel.
Sachar véleménye szerint a hűtőközegekre továbbra is szükség lesz, mivel „a légkondicionálók, ahogyan ma ismerjük őket, legalább a következő évtizedben továbbra is megoldást jelentenek”. Hosszú távon azonban egyes tudósok olyan hűtési megoldások felé orientálódnak, amelyek már nem igényelnek folyékony hűtőközegeket. Lindsay Rasmussen, az RMI energiával foglalkozó non-profit szervezet munkatársa, ezeket „forradalmi technológiáknak” nevezi. A szilárdtest-hűtés például szilárd anyagokat használ hőmérsékletváltozások indukálására, különféle erők, például nyomás, feszültség, mágnesek vagy mechanikai stressz alkalmazásával. Rasmussen szerint a szilárdtest-eszközök messzebbre juthatnak, mint a fokozatos fejlesztések, mivel nemcsak a rendkívül szennyező hűtőközegeket számolják fel, hanem a rendszerek hatékonyságát is javítják.
Az RMI már 10-20 olyan startupot azonosított, amelyek a szilárdtest-hűtési megoldások korai verzióin dolgoznak. Az egyik ilyen startup a német Magnotherm, amely mágnesek segítségével működik. Bizonyos anyagok hőmérsékletet változtatnak, ha mágneses mezőnek vannak kitéve. Timur Sirman, a Magnotherm vezérigazgatója szerint a technológia biztonságos, mivel nem mérgező, fémből készült, és alacsony nyomáson működik. A cég eddig körülbelül 40 italhűtőt és öt hűtőszekrényt gyártott, és jelenleg is azon dolgoznak, hogy növeljék hűtőberendezéseik kapacitását.
A thermoelectric hűtés egy másik, fejlesztés alatt álló technológia, amely a hőt egy eszköz két oldala között mozgatja. Az elektromos energia alkalmazásával a hő az áram irányába kerül át. Az Egyesült Államokban működő Phononic, amelynek Thaiföldön is van gyártóüzeme, már millió számra forgalmaz hűtőberendezéseket, beleértve adatközpontokat és szupermarketeket is. „Chipjeink nagyon vékonyak, nagyon kicsik, de rendkívül hidegek. Csak kis mennyiségű energiát használnak a hűtéshez, de hatalmas teljesítményre képesek” – mondja Tony Atti, a Phononic vezérigazgatója.
A szilárdtest-hűtési megoldások tehát egyre inkább a figyelem középpontjába kerülnek, és bár jelenleg még nem érik el a hagyományos légkondicionálók teljesítményét, Rasmussen optimista a jövőbeli fejlesztéseket illetően. A kérdés, hogy ezek a technológiák képesek lesznek-e a jövőben elérhetővé válni azok számára, akiknek a legnagyobb szükségük van rájuk.
Ezeket is érdemes megnézni
USA és Kína készen áll a vámok tárgyalására – ki enged először?
Csapás a megújuló energia fejlődésére: leállt egy jelentős szélerőmű projekt
