XNUMX月が終わったばかりで、さらに別の記録的な猛暑の被害が至るところにあります。 熱波と火災は既知のライトモチーフであり、それに電力網の崩壊が徐々に加えられています。 エネルギー過負荷の影響から「暗闇の中で」何千、何千もの家族が。
定期的な停電は、将来起こりそうなことのほんの少しのヒントを提供します。 人口増加、都市化、夏の気温により、世紀半ばまでに世界中に設置されるエアコンの数は6倍になります。 エアコンの合計はXNUMX億に達し、 国際エネルギー機関の冷却の未来のレポートによると。
空調は、気候変動の最も陰湿な課題のXNUMXつであり、解決が最も難しい技術的問題のXNUMXつです。
それは明白です。世界が暖かくなればなるほど、冷却が必要になります
それは単に快適さの問題ではなく、世界の多くの地域での健康と生存の問題です。 それでも、エアコン自体は、都市の気温をある程度上昇させ、温室効果ガスを発生させるのに十分な熱を生成します。
何十億ものエネルギーを大量に消費する新しいユニットは、世界で最大の電力需要のXNUMXつを生み出します。
大きな改善がなければ、冷却によるエネルギー需要もXNUMX倍になり、 6.200年までに2050テラワット時, または今日の世界の総電力消費量のほぼXNUMX分のXNUMX。
54,4°C（130°F） これまでに地球で記録された最高気温です。 そしてそれは先月、カリフォルニアのデスバレーで記録されました。 このまま続けたいですか？ そして、暑さの中で助けて？
エアコン技術は停止中
セクターにはほとんど進展が見られない。 わずかな効率向上を除けば、エアコンの基礎となるテクノロジーは、ほぼXNUMX世紀前に導入されたときと同じように機能します。
「製品の外観が数十年前とほとんど同じであるのに、エアコンの使用が増え続けているという事実は、それ自体を物語っています」と彼は言います。 ロマニン勝利、サンフランシスコを拠点とするスタートアップで、新しいタイプのヒートポンプを開発しているTreauのCEO。
「多くの人が変化に興奮するだろうと思いますが、徐々に進歩しているだけです」と彼は言います。 そして彼は正しい。
過去数十年にわたって、世論と国家の介入のおかげで、他のエネルギー技術（ソーラーパネル、バッテリー、電気自動車）は大幅に改善されてきました。 トローは、いくつかの新興企業と研究グループのXNUMXつであり、現在、冷却の進歩を図っています。
それは十分ではないかもしれません
空調ユニットの世界的な在庫がはるかに効率的になったとしても、予想される使用の飛躍は非常に大きいため、世界的な電力需要は増加し続けるでしょう。 これは、世界のエネルギー部門をクリーンアップするというすでに禁止されている仕事を複雑にします。 つまり、国は既存の電力インフラをオーバーホールするだけでなく、これまでよりもはるかに大規模なシステムを構築し、再生可能または排出のないソースですべてを行う必要があります。
家庭、オフィス、工場を満たす大量の熱風を冷却することは、莫大なエネルギー消費です。
問題は、より多くのエアコンが電力を供給するためにますます多くの電力を必要とすることだけではありません。 気温が非常に高いピーク時に特に必要な量が増えるということです。 以前は「ダックカーブ」と呼ばれていた問題も発生します 電気自動車の充電から。 誰もが夜に充電する傾向があり、誰もが最も暑い時間帯にエアコンをオンにします。 年に数時間または数日しか発生しない可能性がある需要レベルを満たすために、電気システムを過剰に構築する必要があります。
インドに気をつけろ
中産階級が急速に拡大している国や熱波がより一般的で厳しい国になると、世界の空調需要は大幅に増加するでしょう。 特に インドでは、1,1年までに2050億台が追加で設置され、国のピーク電力需要に対するエアコンの割合が10％から45％に増加すると予想されています。
これをどのように解決できますか？
クリーンエネルギー - 最も重要な行動は、電力網全体で行われる必要があります。 エアコンの使用による間接的な温室効果ガスの排出を削減するために、太陽光や風力などのクリーンエネルギー源をさらに活用する必要があります。
スマートグリッド - よりスマートなグリッドの開発は、電気システムが交流需要のピークに対処するのに役立つ可能性があります。 これには、センサー、制御システム、ソフトウェアの追加が含まれます。 外気温が下がったときや、人が長期間スペースを離れたときに、自動的に使用を減らすことができるシステム。
新鮮な代替- 世界はまた、代替冷媒に切り替えることにより、エアコンからの排出を削減することができます。 製造業者は、製造中や修理中、またはユニットの寿命末期に発生する可能性がある非常に強力な温室効果ガスであるハイドロフルオロカーボンに大きく依存しています。
モントリオール議定書に対する2016年の改正により、企業と国は、影響の少ないオプションにますます移行する必要があります。 HFOとして知られているいくつかの有望な化合物、プロパンのようないくつかの炭化水素、さらには二酸化炭素（少なくとも既存の冷媒よりも温暖化効果が少ない）さえあります。
代替の冷媒は、ほぼ同等の排出量を削減できます 今後数十年間で50億トンの二酸化炭素.
とりわけ、効率
これらのソリューションを超えて、世界中の住宅や建物で稼働するエアコンの数が増え、エネルギー効率が大幅に向上する必要があります。
これを行う技術はすでにあります：利用可能な最高のテクノロジーは、世界で実際に使用されている製品のXNUMX倍以上効率的であり、市場で最も非効率的な製品よりXNUMX倍優れています。
問題は、ほとんどの人と企業が、特に世界の貧しい地域で、地球規模の気候目標の達成を支援するための「より良い」より効率的なシステムにそれ以上のお金を払わないことです。
インセンティブまたは補助金は、より効率的な製品の展開を確実にするのに役立ちます
効果？ 明白な
これらの優れた政策を含むIEAシナリオでは、冷却関連のエネルギー消費の増加は、世紀半ばまでに45％減少します。
それでも、世紀半ばまでにエネルギー需要は約70％増加します。
大幅な追加の利益を達成するには、さらに根本的な変更が必要になる場合があります。
根本的な変化
いくつかの新興企業が物事をさらに推進しようとしています。
トランスエアラ、エネルギーのMIT教授によって共同設立 ミルケア・ディンカは、エアコンの効率を大幅に改善しようとしています。
従来のユニットは、空気を冷却することに加えて、熱を保持する水蒸気の処理に莫大なエネルギーを費やしています。 そのためには、エアコンのディスプレイで読み取れる温度をはるかに超える温度を下げる必要があります。 この方法でのみ、蒸気を液体に変換して空気から取り除くことができます。
「それは信じられないほど非効率的です」と彼は言います ディンカ、「それはたくさんのエネルギーであり、それは必要ではありません」。
Transaeraのアプローチは、高度に多孔性の材料のクラスに基づいています。 それらは有機金属構造として知られており、水を含む特定の化合物を捕捉するために最適化できます。 Transaeraは、これらの材料を使用してエアコンに入る前に空気中の湿度を下げるエアコンシステム用のアクセサリを開発しました。 同社は、このシステムにより全体のエネルギー効率が25％以上改善すると推定しています。
進行中の他の研究
La SkyCoolシステム カリフォルニア州マウンテンビューのハイテクミラーを開発し、冷たい空間に熱を投射できることで知られている自然現象を利用しています。 放射冷却.
これらのデバイスは屋根に設置することで、従来の建物の冷却システムを置き換えたり、増強したりできます。 同社は、このテクノロジーが構造物を冷却するために使用されるエネルギーを削減できると推定しています 10〜70％、構成と気候に応じて。 SkyCoolはXNUMX番目の商用サイトに材料をインストールしています。
他の新興企業は、地中熱ヒートポンプ、冷媒ガスの必要性を回避するソリッドステートテクノロジー、新しい冷却の変更などのアイデアを模索しています。
