Бум спроса на охлаждение, особенно в развивающихся странах, создает серьезные проблемы в вопросах экономии энергии и охраны окружающей среды. В настоящее время разрабатываются инновационные технологии в холодильной индустрии, которые обещают сделать охлаждение более доступным в создании нового глобального рынка.
Тема охлаждения до сих пор игнорируется в энергетической дискуссии, но является одним из столпов современной цивилизации. Мы должны создать оптимальную холодильную цепь, в которой хранение и транспортировка должны быть оптимальны, чтобы сохранить пищу от фермы до потребителя. Нам нужны центры обработки данных, требующие охлаждения, которые позволяют развиваться интернет-экономике. Нам нужны кондиционеры, чтобы в зданиях было удобно для жизни и работы. Но есть экономическая и экологическая цена за охлаждение.
Развивающиеся страны, где инфраструктура охлаждения находится в зачаточном состоянии или вообще отсутствует, страдают от больших потерь продуктов питания (ок. 200 млн тонн продовольствия), в результате чего продолжается голод, болезни и бедность. Отсутствие адекватного холодного хранения и транспортировки охлажденных грузов приводит к увеличению в производстве вакцин, чтобы предотвратить ежегодную высокую смертность. Население Земли приблизится к 10 млрд в 2050 году, и нет никаких сомнений, что развивающиеся страны нуждаются в развитии холодильной цепи.
В быстроразвивающихся странах, таких как Китай и Индия, потребность в холодильном оборудовании быстро растет, что обусловлено ростом доходов и быстро увеличивающимся средним классом, который стремится к западным стандартам жизни. Например, Китай в 2010 году купил 50 миллионов кондиционеров, что эквивалентно половине всего внутреннего кондиционирования в США. По прогнозу IPCC (Межправительственная группа экспертов по изменению климата), мировой спрос на энергию при использовании кондиционеров вырастет в 33 раза до более чем 10000 ТВт/ч в 2100 году - это примерно половина общего производства электроэнергии в мире в 2010 году.
И не только кондиционирование требует энергии. Мы считаем, что если ничего не будет сделано, в течение пятнадцати лет электроэнергия, необходимая для питания всех услуг по всему миру, потребует дополнительного 139 GW генерирующих мощностей - это больше, чем потребляет сейчас вся Канада. Это вызовет дополнительные 1,5 млрд тонн выбросов СО2 в год, что сопоставимо с 3-х кратным объемом выбросов CO2 всей Великобритании.
Недавно был предложен способ чистого холода - жидкий воздух. Воздух может быть превращен в жидкость путем охлаждения примерно при температуре минус 196 C с использованием стандартного промышленного оборудования. Жидкость можно хранить и транспортировать в негерметичных изолированных емкостях. Когда жидкий воздух нагревается, он расширяется в 700 раз и снова превращается в газ, который приводит в движение поршневой двигатель или турбину, вырабатывая энергию и холод с нулевым уровнем выбросов.
Чистые холодильные технологии уже разработаны для работы на жидком воздухе или азоте в компании Dearman. Компания в этом году проводит испытания своих холодильных установок с нулевым выбросом. Установки включают в себя гибридный двигатель для автобусов и грузовых автомобилей, что повышает экономию топлива на 25%.Жидкий воздух пока не производится серийно, но жидкий азот, который работает таким же образом, широко доступен и обычно изготавливается в непиковые периоды потребления электроэнергии. В будущем, жидкий воздух может быть произведен из возобновляемых источников, ядерной энергетики или высвобождающегося холода при регазификации сжиженного природного газа, что позволит сократить потребление электричества на 50%, необходимого для получения жидкого воздуха.
Мы должны выйти за рамки разрозненных решений к полностью объединенной и продуктивной экономике в области охлаждения.
Автор: Professor Toby Peters, CEO Dearman Engine
Подробнее о двигателе Dearman на жидком азоте.
Источник: ACRJournal .
