【冷氣革命】冷氣機面世近百年無甚改良 專家︰應重新設計應付龐大需求
冷氣全球暖化氣候變化Global Cooling Prize
冷氣面世近一百年來設計沒有太大變化,難以趕上全球需求,抵消對環境造成的影響。
冷氣面世近一百年來,設計都沒有太大變化,但全球暖化之下,人類對冷氣的需求急增,為了避免加重能源負擔、加劇氣候變化,印度政府和美國落基山研究所(RMI)推出全球冷氣獎(Global Cooling Prize),以100萬美元(約780萬港元)獎金招徠,希望參賽者重新設計新一代冷氣系統,協助抵銷冷氣需求對環境造成的影響。
國際能源署資料顯示,開冷氣佔全球耗電量10%,但在全球暖化下,冷氣對人類、商家及科技都不可或缺,例如互聯網伺服器便極依賴冷氣來控制室內溫度和濕度,才能妥善運作。專家估計發展中國家對冷氣的需求有增無減,增加冷氣對氣候的影響,進一步加熱地球,造成惡性循環。
RMI報告指出,現時全球冷氣機約有120億部,但這個數字在2050年將飆升至450億部。目前的冷氣技術不可持續,全球冷氣獎便順勢誕生,要求參加者設計出新的冷卻方法,對環境的影響只相當於目前的五分一,抵銷冷氣需求增加造成的負擔。
為改善效能,參加者提出的新設計,可以比現有的冷氣貴,但不能貴多過兩倍。理論上較高價錢的冷氣機,可用較便宜的運行成本抵銷,RMI營運總監坎貝爾(Iain Campbell)解釋:「如果一種科技是兩倍貴,但只用(原來的)四分之一電力,只需用約兩年半就能回本。」
參賽隊伍還需要遵守另外7條規例,大部份都是用來預防「意外結果」,例如是過量用水或稀土礦物,以及限制所用的燃料和絕緣物料。
這個比賽吸引了來自95個國家、超過2,100個隊伍參加,主辦方從139隊中挑選出8隊入決賽,每隊給20萬美元(約156萬港元)來開發原型機運往印度,在2020年夏天在實驗室測試,更要安裝在德里一處公寓大樓實地測試。坎貝爾說:「我們將在德里夏天最熱的時候測試60天。印度將是未來30年最大的冷氣市場,當地冷氣現在少於1,400萬部,2050年前將會增加到近10億部。他們需要擴大一倍電力系統才能實現這件事。」
8隊決賽隊伍中,有3隊來自印度、3隊來自美國,其餘兩隊分別來自英國和中國。坎貝爾表示各隊背景有不同之處,「我們有三間大廠商,一間擁有先進科技的大學,還有四間來自業外較小的企業,使用非常新穎不同的方法」。
各隊提出的冷氣設計採用的技術各異,從劍橋大學分拆出來的初創公司Barocal,使用固態冷卻技術,取代用久了可能漏出來的傳統液體製冷劑。德州化工公司Kraton簡單地只用水,完全不用冷氣機的主要機件壓縮機,讓設計可靈活改動機身大小、價錢也更易負擔。
其他參賽者把設計重點放在改良現有冷氣,例如是不能同時控制溫度和濕度的缺點。美國初創公司M2 Thermal Solutions提出的設計,讓用家可同時調校房間溫度和濕度。這些機器跟傳統冷氣機使用截然不同的技術,所以外型應該也大大不同。
比賽優勝者將於2020年11月公佈,但要說服全世界需要換走傳統冷氣機,才是真正的挑戰。Kraton高級副總裁梅塔爾(Vijay Mhetar)表示:「目前的冷氣業界價值超過1,000億美元(約7,800億港元),而且從生產、分發到售後支援,都有完善的價值鏈。任何新設計必須讓顧客容易採用,也要建立好類似的供應鏈。」
Barocal創辦人莫亞(Xavier Moya)認為,最大的挑戰是如何說服人們根據冷氣的表現和對氣候的影響,而非單憑價錢來選擇冷氣,「可以透過逐漸停售對環境不可持續的冷氣設計,協助改變消費者的看法」。
M2 Thermal Solutions的行政總裁梅爾賽特(Ryan Melsert)說,冷氣1902年發明至今,設計都沒有太大改變,原因是冷氣都藏在人們看不到的地方,「眼不見為淨」之下,消費者能夠容忍冷氣缺乏創新。梅塔爾認為在過去一個世紀,冷氣業界主要投資在讓冷氣價格更便宜,但市面最佳型號的冷氣理論效率也只得14%,所以「我們相信由業外人士操刀、完全不同的設計,很可能帶來重大的性能改變」。
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