盛夏冷氣狂吹,地球越吹越熱
全球暖化日益嚴峻,冷氣在許多地方都成了民生必需品。難以忍受的熱浪年年來襲,未來就算在較高緯度國家,也會有更多家戶裝設冷氣機;至於低緯度國家,使用冷氣機的頻率只會逐年攀升。
然而根據美國能源部組織「國家可再生能源實驗室」(NREL)近期發表的研究,全球有 4% 的溫室氣體排放量來自冷氣──冷氣每年製造出 19.5 億噸的二氧化碳,其中有 5.31 億噸用來冷卻空氣、5.99 億噸用以移除濕熱水氣,此外還有 8.2 億噸來自冷媒外洩,以及冷氣設備的製造與運送。
並不是說冷氣不能開,而是冷氣空調技術必須革新:傳統空調主要倚靠蒸氣壓縮循環,搭配冷媒冷卻與除濕空氣,但冷媒本身就可能導致環境危害;透過冷卻空氣,降低濕度與提升舒適感的方式,同樣極耗能源。
比爾蓋茲也看好的節能冷卻創新
成立於美國佛羅里達的「Blue Frontier」意識到減碳市場需求,在執行長 Daniel Betts 的領導下,決心改革現行冷氣空調技術,目標是將冷氣耗能降低 90% 以上,並在近期獲得比爾蓋茲的潔凈科技投資基金 「Breakthrough Energy Ventures」領投的 2,000 萬美元募資。
Blue Frontier 的創新空調技術以鹽溶液的液體脫水劑,取代不環保的冷媒,有效提升能源效率與舒適度,減少冷媒等有害環境的副產品。
此外,投資者之一 VoLo Earth Ventures 認為,儲能能力是 Blue Frontier 吸引投資人的一項關鍵優勢,此創新設計有助於提升冷卻去碳化(decarbonization)與電網效率,幫助平衡夏季負載尖峰、降低公用事業與消費者成本。
三大訴求:舒適、高效、環保
Blue Frontier 的冷卻設備,只有在調節鹽溶液濃度的熱汞運作時必須用到少量冷媒,其用量只有傳統空調之五到三分之一,溫室氣體排放量則大幅降低到傳統空調的 13%~15%。
創新型設計讓冷媒與熱汞都不會接觸進入建築物的空氣,或者建築物內部,因此可使用環境風險較小的低可燃冷媒,而不會對居住品質造成危害。
另一方面,由於液體脫水劑的蒸氣壓低於水,為潮濕空氣去除水氣的同時,還能殺死空氣中的炭疽桿菌,幫助改善室內空氣品質,比起傳統冷氣機使用,能創造出更健康的室內環境。
儲能冷氣機,應付再生能源的供電變化
Blue Frontier 使用的液體脫水劑,儲存在空調設備內的小塑膠槽,因此冷氣可以集中在再生能源發電量大、電網負載相對低時用電,避免在尖峰負載時段使用非潔淨能源產生的電力。
由於太陽能、風力等再生能源,多為供電不穩定的間歇性能源,Blue Frontier 設備的儲能設計,相當切合電網去碳化的市場趨勢。
目前 Blue Frontier 的創新設備原型已於 NREL、橡樹嶺國家實驗室(ORNL)通過測試,下一步會先擴大應用於商業建築,商用設備預計於 2025 年正式上市;家用設備則會在 2027 年前推向大眾市場。
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※本文授權自科技報橘,原文見此。