Săptămâna aceasta, californienii și-au amintit unul dintre cele mai supărătoare paradoxuri ale încălzirii globale. În noaptea de marți spre miercuri, când temperaturile au depășit cu mult 43 grade Celsius în unele regiuni, sute de mii de locuitori ai au primit alerte prin SMS care îi anunțau că rețeaua electrică, sub povara a milioane de aparate de aer condiționat, este pe cale să se prăbușească. Economisiți energia acum, avertiza textul, sau vă veți confrunta cu pene de curent.

Consumatorii au închis aparatele, iar rețeaua de electricitate a statului a scăpat relativ nevătămată după o zi cu temperaturi record. Cu toate acestea, pe măsură ce temperaturile cresc în întreaga lume, tot mai mulți oameni vor trebui să își instaleze aparate de aer condiționat.

Aparatele de aer condiționat pot să agraveze încălzirea globală: În zilele călduroase, acestea consumă enorm de multă de energie electrică de la rețea, iar substanțele chimice de răcire pe care le conțin pot accelera încălzirea globală.

Din acest motiv, cercetătorii și întreprinderile tip start-up speră să creeze noi aparate de aer condiționat de ultimă generație. Tehnologia de aer condiționat a cunoscut doar "îmbunătățiri treptate în ultimii 100 de ani", a declarat Ankit Kalanki, manager la Third Derivative, un accelerator de tehnologie climatică, parte a grupului de reflecție în domeniul energiei RMI, citat de Washington Post. "Nu a existat o schimbare treptată în ceea ce privește inovarea".

Vestea bună este că firmele se grăbesc să dezvolte aparate de aer condiționat mai eficiente. Întrebarea este dacă acestea vor fi gata la timp. În următoarele câteva decenii, se așteaptă ca cererea globală de aer condiționat să crească vertiginos. Potrivit Agenției Internaționale pentru Energie, numărul de unități de climatizare din clădirile din întreaga lume ar trebui să ajungă la 5,6 miliarde până în 2050, față de numai aproximativ 2 miliarde de unități în prezent.

Presiune fără precedent asupra rețelei electrice

Dacă nu se modernizează eficiența aparatelor de aer condiționat, toate aceste aparate vor exercita o presiune fără precedent asupra rețelei electrice. Aparatele de aer condiționat și ventilatoarele electrice reprezintă deja aproximativ 10% din consumul de energie electrică la nivel mondial. În zilele extrem de călduroase, eficiența aparatelor de aer condiționat scade, deoarece acestea trebuie să lucreze mai mult pentru a muta căldura din interior în exterior.

În timpul unui val de căldură, milioane de oameni vin acasă și își pornesc aparatele de aer condiționat în același timp, undeva între orele 16:00 și 21:00. Atunci, aerul condiționat poate reprezenta între 60 și 70 % din cererea de energie electrică și poate zgudui rețele precum cea din California.

Între timp, componenta cheie a aparatelor de aer condiționat moderne - substanțele chimice cunoscute sub numele de agenți frigorifici - au fost, timp de decenii, o nenorocire pentru atmosferă. Aparatele de aer condiționat funcționează prin expunerea unui agent frigorific lichid, o substanță chimică cu un punct de fierbere scăzut, la aerul cald din interior. Această căldură determină evaporarea agentului frigorific în gaz, răcind aerul. Un compresor transformă apoi refrigerantul înapoi în lichid și repetă procesul.

Probleme reală - agentul de răcire

Problema este că agenții de răcire se pot scurge din aparatele de aer condiționat, atât în timpul utilizării, cât și, mai frecvent, atunci când acestea sunt aruncate. Primele aparate de aer condiționat au fost fabricate în mare parte cu clorofluorocarburi, sau CFC, care au fost responsabile pentru una dintre primele îngrijorări climatice cu adevărat globale: gaura din stratul de ozon. CFC-urile au fost eliminate treptat prin Protocolul de la Montreal din 1987, un tratat internațional pentru a contracara epuizarea găurii de ozon, și au fost înlocuite în cele din urmă cu hidrofluorocarburi, sau HFC-uri.

Dar HFC-urile au propria lor problemă - sunt gaze cu efect de seră care, pe termen scurt, sunt de mii de ori mai puternice decât dioxidul de carbon. Conform unui amendament la Protocolul de la Montreal, HFC-urile vor fi reduse drastic până la jumătatea anilor 2040; între timp, însă, ele continuă să contribuie la încălzirea globală.

Următoarea generație

Există o mulțime de modalități de a face tehnologia AC existentă mai eficientă. Unele unități de aer condiționat mai noi utilizează diferiți agenți frigorifici, cum ar fi R-32, care are un potențial de încălzire a planetei mai mic decât alte hidrofluorocarburi și, de asemenea, necesită mai puțină energie pentru a fi comprimat, economisind astfel energie electrică.

Alte unități folosesc o tehnologie cunoscută sub numele de "compresoare cu viteză variabilă", care permite unității să funcționeze pe diferite setări. Compresorul poate accelera dacă sunt 35 de grade Celsius, sau poate încetini dacă sunt doar 30 de grade. Acest lucru poate ajuta la economisirea energiei electrice și a facturilor la utilități.

Iar modelele mai avansate sunt aproape gata. Kalanki a fost unul dintre liderii unei inițiative de la RMI cunoscută sub numele de Premiul global pentru răcire, care a recompensat producătorii care ar putea produce prototipuri de aer condiționat accesibile care ar fi de cel puțin cinci ori mai bune pentru climă decât modelele existente.

Noi tehnologii

Două companii au primit premiul în tandem: Gree Electric Appliances și Daikin Industries. Ambele au folosit tehnologia tradițională de compresie a vaporilor, dar cu agenți frigorifici îmbunătățiți și cu modele inteligente care puteau schimba setările în funcție de temperaturile exterioare.

Alte companii, start-up-uri și cercetători investighează dacă pot renunța complet la compresia de vapori. Un start-up numit Blue Frontier folosește un lichid care aspiră umiditatea din aer și o stochează într-un rezervor pentru a controla temperatura. Potrivit companiei, această abordare ar putea economisi până la 60 % din energia electrică necesară pentru a face să funcționeze un aparat de aer condiționat pe tot parcursul anului.

Iar un grup de cercetători de la Universitatea Harvard a dezvoltat un prototip de aer condiționat pe care îl numesc coldSNAP. Prototipul nu folosește un agent frigorific, ci folosește un strat special de acoperire pe un cadru ceramic pentru a evapora apa și a răci spațiul interior fără a adăuga umiditate în aer. "Pentru că nu avem sistemul de comprimare a vaporilor și energia necesară pentru a încerca să eliberăm și să comprimăm agenții frigorifici, consumul de energie al acestor sisteme este mult, mult mai mic", a declarat Jonathan Grinham, unul dintre cercetătorii din cadrul proiectului

Eficiența mai importantă decât prețul

Unele dintre aceste noi modele ar putea dura ani de zile până să ajungă pe piață, iar atunci când vor ajunge pe piață, acestea ar putea fi în continuare mai scumpe decât aparatele de aer condiționat convenționale. Dar între timp, spune Kalanki, există încă multe opțiuni pentru a cumpăra o unitate de aer condiționat mai eficientă: "Există tehnologii care sunt de două până la trei ori mai eficiente decât cele mai comune aparate de aer condiționat de pe piață în prezent", a spus Kalanki. "Provocarea este că apetența cumpărătorilor este foarte scăzută." Majoritatea consumatorilor, susține el, se uită doar la prețul afișat pe o unitate de aer condiționat și ignoră faptul că achiziționarea unei unități mai scumpe la început ar putea să le economisească bani pe termen lung.

El recomandă cumpărătorilor să ia în considerare trei lucruri atunci când se gândesc la o unitate de aer condiționat: Tipul de agent frigorific utilizat, gradul de eficiență și dacă unitatea are sau nu un compresor cu viteză variabilă. Acești parametri le pot spune consumatorilor dacă este posibil ca unitatea lor să îi coste mii de dolari în facturile de electricitate pe termen lung și dacă va contribui în mod nejustificat la problema schimbărilor climatice.

În cele din urmă, a adăugat el, guvernul trebuie să stabilească standarde de performanță mai stricte pentru aparatele de aer condiționat, astfel încât toate aparatele de aer condiționat de pe piață - nu doar cele de lux - să fie eficiente și sigure pentru planetă. "Există reglementări în vigoare pentru a stabili un nivel minim pentru aparatele de aer condiționat", a spus el. "Dar acest prag este un pic prea mic".