Кондиционер: преимущества, проблемы и альтернативы

Jul 27, 2023

В условиях рекордной жары расширение доступа к кондиционированию воздуха может спасти жизни, однако кондиционеры наносят ущерб окружающей среде. Есть ли другие варианты?

В этом месяце большая часть Земли пережила рекордные температуры. Финикс, штат Аризона, побил свой рекорд по количеству дней с температурой 110F (43,3C). В Долине Смерти в Калифорнии зафиксирована самая высокая температура за всю историю. В аэропорту прибрежного Ирана индекс жары составил 152°F, а в Пекине зафиксирован рекордный период - 95°F в днях.

В результате климатического кризиса деспотические волны тепла стали более частыми и более суровыми – тенденция, которая, как ожидается, сохранится и может ухудшиться пропорционально тому, насколько быстро мы сможем перейти от ископаемого топлива.

Чтобы справиться с жарой, люди все чаще обращаются к кондиционированию воздуха. По данным Международного энергетического агентства, количество кондиционеров во всем мире может увеличиться на 244% к 2050 году, а спрос в США может вырасти на 59%, согласно анализу, проведенному в 2020 году независимой исследовательской группой Climate Central.

Расширение доступа к кондиционированию воздуха может спасти жизни; в конце концов, в США сильная жара является самой смертоносной формой экстремальной погоды. Но это также может иметь недостатки.

Ниже мы рассмотрим проблемы сегодня и в предстоящие годы, а также рассмотрим некоторые альтернативы.

Покупка и эксплуатация этой технологии может оказаться дорогостоящей, что часто делает ее недоступной для бедных сообществ в США и во всем мире. Исследования показывают, что в США домохозяйства с низкими доходами с гораздо большей вероятностью не имеют доступа к технологиям. А одно исследование 2019 года показало, что от 1,8 до 4,1 миллиарда человек в развивающихся странах, которые регулярно испытывают опасно высокие температуры, не имеют доступа к технологиям охлаждения.

«Во многих странах мира, во многих странах, мы обеспокоены тем, что люди, которые больше всего нуждаются в кондиционировании воздуха, не имеют его», — сказал Нарасимха Рао, профессор энергетических систем Йельского университета, соавтор статьи.

Использование переменного тока также оказывает давление на электросети. Это может быть рискованно: если пятидневная жара и отключение электроэнергии обрушатся на город Финикс одновременно, более 50% нынешнего населения города, составляющего 1,4 миллиона человек, могут оказаться в отделении неотложной помощи, показало одно недавнее исследование. .

Многие работают над тем, чтобы сделать кондиционеры более доступными и повысить надежность электросетей. Но есть еще одна проблема: кондиционеры нагревают Землю.

Приборы потребляют много энергии. По прогнозам Межправительственного энергетического агентства, в период до 2050 года технологии охлаждения, включая кондиционеры, будут вносить наибольший вклад в растущий спрос на энергию, что является проблемой, поскольку большая часть глобальной энергии в настоящее время вырабатывается из ископаемого топлива. По данным S&P Global Commodity Insights, США побили свой летний рекорд по ежедневному потреблению газа как минимум в двух отдельных случаях, и использование кондиционеров является ключевым фактором.

Большинство моделей переменного тока также требуют использования химических веществ, нагревающих планету, для охлаждения воздуха.Наиболее часто используемыми хладагентами в кондиционерах являются гидрофторуглероды (ГФУ), мощные парниковые газы, которые в тысячи раз более эффективно удерживают тепло, чем углекислый газ.

В некоторых кондиционерах используются более благоприятные для климата хладагенты гидрофторолефины (HFO), хотя они все равно могут нанести экологический ущерб. Другие альтернативы включают аммиак и пропан, но оба могут быть вредны для человека при утечке.

Компании теперь также используют новые виды хладагентов, такие как R-32, который представляет собой ГФУ, вызывающий в два раза меньше глобального потепления, чем старые, традиционно используемые для кондиционирования воздуха.

А эксперты говорят, что, применяя другие стратегии для снижения температуры в домах, мы можем уменьшить экологический ущерб от кондиционирования воздуха, позволяя людям сохранять прохладу, не нагревая при этом планету.

Одной из самых модных технологий кондиционирования воздуха являются электрические тепловые насосы, которые могут как обогревать, так и охлаждать дома. В жаркие дни приборы выкачивают горячий воздух из дома и втягивают прохладный воздух.

Традиционные кондиционеры и тепловые насосы охлаждают дома, непосредственно снижая температуру воздуха, а также вытягивая влагу из воздуха, что может сделать дом более комфортным. Но объединение этих двух процессов делает эти устройства «ужасно неэффективными», говорит Лес Норфорд, профессор строительных технологий факультета архитектуры Массачусетского технологического института.