每天都有大量用于供暖建筑的热能被浪费,而找到回收和再利用这些热能的方法,可以大幅减少排放。
部分数据中心已在这样做,它们产生的热量被用于给游泳池加热。
以下是我们可以再利用热能的7个例子。
根据国际能源署的统计,建筑中的空间和水供暖约占全球能源消耗总量的44%。这些热量仍然绝大部分来自化石燃料燃烧,使其成为驱动气候变化的碳排放的巨大来源。然而,您可能会惊讶地发现,每天有多少热量被浪费掉。找到回收和再利用这些热量的方法,可以大幅减少排放。
以一辆普通的汽油或柴油汽车为例。发动机提供动力并产生多余热量,由散热器排出。这些热量大多被浪费,只有在冬季时才会用于给挡风玻璃和乘客供暖。为电网供电的发电机也以类似方式运行——它们多余的热量本可改为用于建筑供暖。在英国,有许多燃气发动机处于待命状态,以便在需要时为电网供电。我曾是团队的一员,该团队将热能从燃气发电机接入建筑中央供暖系统。
热电联产的理念并不新鲜。在诺丁汉,该市区域供热网络的能源以及部分电力来自一座垃圾焚烧炉。这也减少了送往垃圾填埋场的垃圾量。但是,一旦您意识到有多少热量正等待被再利用,供暖脱碳的问题似乎就没那么棘手了。以下是七个例子。
1. 数据中心
处理数据的计算机会发热——摸一摸笔记本电脑底部就能感觉到。数据中心是装满计算机的机房,可能为整栋办公楼容纳IT服务器。它们产生的热量通常通过耗能巨大的空调被抽走并排放掉。
在其他地方,数据中心已被用作“数字锅炉”,为游泳池加热。在许多情况下,冷水通过两栋建筑之间的管道流动,帮助冷却数据中心服务器。加热后的水随后被泵回,用于为泳池加热。
2. 冰场
信不信由你,任何人工制冷的冰场都会产生大量热量。这是因为制冷循环使您滑行的冰面保持冻结。可以将这一过程想象成家里的冰箱。当您把室温物品放入冷冻室,比如用于制作冰块的水盘时,热量被抽出以冻结水,并被泵送到冰箱外部。随着这一过程的进行,您会感觉到冰箱侧面或背面变热。
与数据中心类似,这些热量可以通过循环水来收集,并经由管道输送到建筑的其他部分或附近的建筑。
3. 厨房和浴室
在大多数家庭中,抽油烟机和窗户会排出厨房和浴室的蒸汽。某些类型的通风系统可以回收这些潮湿空气中的热量,从而减少供暖所需的能源。据估计,结合墙体和阁楼保温等其他节能措施,这可以节省介于23%至56%之间的能源账单费用。
世界经济论坛如何推动能源转型?
能源与材料中心汇聚各方领袖,帮助人们理解重塑能源、材料和工业体系的复杂转型。该中心提供一个平台,探讨能源安全、负担能力与可持续性之间的交集。
通过跨价值链和跨地区的合作,该中心推动共享路径,帮助合作伙伴围绕切实可行的解决方案达成一致,以实现安全、低碳和公平的转型。
4. 废水处理厂
污水和水处理厂会产生大量热量,这些热量来自污泥中有机物质的堆肥过程(温度可达70°C)。这些多余热量可直接再利用,或通过热泵加以利用。
5. 河水和海水
热泵的工作原理与厨房冰箱相似:热量从食物和饮料中被抽取出来,并释放到外部。河水和海水的温度在日间和季节之间的变化比空气小,而热泵可以利用这些相对稳定的水温,在冬季作为供暖热源,在夏季用于制冷。可以将冰箱内的水瓶看作河水,将冰箱外排出的热量看作为房屋供暖的热源。
6. 被淹没的煤矿
煤矿中的水提供了更为高效的解决方案。地下温度在1米以下变化不大。在深得多的地方,温度实际上会升高。废弃煤矿往往会充满来自雨水和地下水位的温水,英国这些矿井中储存的水量相当于40万座奥运会标准游泳池,且温度相对稳定。在寒冷的冬季,这些温水是一种合适的热源,可以通过热泵输送到建筑中。
7. 你
人体在静息状态下约散发100瓦的热量。运动时,这些热量可达1000瓦:足以在六分钟内将一升水煮沸。
当人们聚集在室内时,他们散发的热量开始积聚。人流密集的公共场所可用于为同一建筑或相邻建筑的其他部分供暖。
红外成像显示了我们大部分时间所处建筑通常会损失多少热量。结合保温以及本文讨论的一些技术,人类可以在无需额外热源的情况下满足大部分供暖需求,并减少气候变暖排放的最大来源之一。





