Чому потрібно викинути старий і купити новий кондиціонер? Нові глобальні виклики

Кондиціонеру майже 100 років, і, тим не менш, технічно він мало змінився — технологія по суті та ж, що і в той день, коли він був винайдений.

За даними Міжнародного енергетичного агентства (IEA), на охолодження нашого повітря припадає 10% споживаної планети електроенергії. І по мірі того, як світ нагрівається, попит на кондиціонери буде тільки зростати, особливо в країнах, що розвиваються. Це, в свою чергу, збільшить вплив, яке фреон впливає на клімат, тим самим ще більше нагріваючи Землю і створюючи порочне коло.

Нинішні технології нежиттєздатні. Ось чому нова коаліція на чолі з урядом Індії та американським Інститутом Гірських Порід (RMI), некомерційною організацією, що займається дослідженнями в галузі навколишнього середовища, оголосила про присудження премії Global Cooling Prize на 1 мільйон доларів США за розробку нового покоління систем повітряного охолодження.

«Перший домашній кондиціонер був виведений на ринок у 1926 році Віллісом Кэрриером (Willis Carrier), який давно помер,» сказав у телефонному інтерв'ю керуючий директор RMI, Ян Кемпбелл (Iain Campbell). «Якби ми повернули його до життя і показали йому сьогоднішній продукт кондиціонування повітря, він не тільки знав би, що це таке, він міг би розповісти вам, як він працює».

Сьогодні встановлено 1.2 мільярда кімнатних кондиціонерів, але ця цифра зросте до 4.5 мільярдів до 2050 року, згідно зі звітом RMI. «Вплив попиту на електроенергію буде величезним,» сказав Кемпбелл, співавтор доповіді. «Проблема в тому, скільки це буде коштувати для навколишнього середовища?».

Премія Global Cooling Prize

Конкурс Global Cooling Prize встановлює конкретні орієнтири для учасників, яким було доручено розробити рішення по охолодженню, що надає в п'ять разів менший вплив на клімат, ніж ті, які популярні сьогодні, а це означає, що вони можуть допомогти протидіяти екологічним наслідкам очікуваного зростання попиту.

Судді премії склали шорт-лист з восьми фіналістів, які тепер будуть розробляти функціонують прототипи, з тестуванням в лабораторії і в реальних умовах в багатоквартирному будинку в Делі. «Ми збираємося провести 60-денні випробування в розпал літа в Делі», — сказав Кемпбелл. «Індія буде найбільшим ринком для охолодження протягом наступних 30 років, з менше 14 мільйонів кондиціонерів на сьогоднішній день до (майже) мільярдів до 2050 року. Для цього їм потрібно подвоїти розміри енергосистеми».

Конкурс зібрав більше 2100 учасників з 95 країн. З довгого списку, що складається з 139 команд, вісім фіналістів отримали $200 000 для розробки прототипів і відправки їх в Індію для випробувань улітку 2020 року.

Троє з восьми фіналістів — з Індії, троє — із США і по одному — з Великобританії й Китаю. «У нас є три великих виробника, один університет з дуже просунутою технологією, а потім чотири менших організації, що прийшли сюди з-за меж галузі з деякими дуже новаторськими і різними підходами», — сказав Кемпбелл.

Пропоновані конструкції використовують широкий діапазон технологій, від стиснення пари до випарного охолодження. Барокал, стартап з Кембриджського університету, використовує технології твердотільного охолодження замість традиційних рідких холодоагентів, які можуть випливати з часом. Між тим, пропозиція компанії Kraton, техаської хімічної інжинірингової компанії — просто використовувати воду, повністю відмовившись від основного механічного компонента кондиціонера — компресора, щоб зробити конструкцію більш масштабованої і доступною за ціною.

Інші учасники зосередилися на обмеженнях сучасних кондиціонерів повітря, таких як відсутність контролю як над температурою, так і над вологістю одночасно.

Загальний переможець, оголошений в листопаді 2020 року, отримає грошовий приз у розмірі 1 мільйона доларів США. Саме тоді починається справжній виклик: переконати світ, що традиційні кондиціонери потребують заміни. «Поточна індустрія кондиціонерів повітря коштує понад 100 мільярдів доларів і має добре налагоджену виробничо-збутову ланцюжок — від виробництва до дистрибуції та післяпродажної підтримки,» сказав старший віце-президент Kraton Віджай Метар (Vijay Mhetar) у своєму електронному листі. «Будь-який новий дизайн повинен мати мінімальні бар'єри для впровадження клієнтами і аналогічну ланцюжок поставок».

За словами Хав'єра Мойї (Xavier Moya) з Barocal та Кембриджського університету, основне завдання — переконати людей купити кондиціонер, грунтуючись на його характеристики і вплив на клімат, а не тільки на його ціні.

За останнє століття переважна більшість промислових інвестицій було спрямовано на здешевлення традиційних конструкцій, сказав Віджай Метар, хоча краща модель на ринку на сьогоднішній день має тільки теоретичну ефективність — співвідношення між видаленого теплом і споживаної потужністю — 14%. Це найнижчий показник у порівнянні з більш ефективними технологіями, такими як освітлення і сонячні батареї, які сьогодні сягають 67% та 28% відповідно, згідно зі звітом RMI.