什么是可持续制冷?它如何帮助应对气候危机?

A sustainable cooling unit on the back of a large building.
Sustainable cooling targets efficiency improvements to reduce emissions.Image: Unsplash/michalmatlon
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  • 极端天气事件在世界经济论坛《2024年全球风险报告》中被列为首要关切,正导致人们越来越依赖空调等制冷技术,尤其是在热浪期间。

  • 可持续制冷以能效更高的方案取代传统制冷技术,从而减少排放。

  • 其他方法包括利用绿地改造城市建筑与环境,以及政策制定者激励企业研发节能制冷产品。

热浪、洪水、野火及其他极端天气——气候危机的迹象随处可见。但可持续制冷有助于消暑降温,同时减少排放。

重新思考我们如何保持凉爽,或有助于应对当今的“制冷悖论”:气候危机导致的热浪和极端高温,促使世界许多地区的人们纷纷开启空调,而空调会释放进一步加剧气候变化的气体。

什么是可持续制冷?

顾名思义,可持续制冷比传统制冷更加气候友好。它旨在提高制冷方案的能效,同时采取措施降低建筑和城市环境中的环境温度。

传统空调和制冷剂含有可能泄漏的氟化气体,会破坏地球的臭氧层并危害环境。可持续制冷以气候友好型替代品取代这些气体,并结合强化的能效措施,既减少制冷剂泄漏造成的直接排放,也减少为制冷设备供电所消耗能源产生的间接排放。

为什么可持续制冷很重要?

据联合国世界气象组织称,2023年是有记录以来最热的一年,且领先优势十分明显。

气候变化和自然崩溃在《世界经济论坛全球风险报告2024》确定的五大长期威胁中位居前列,这并不令人意外。世界经济论坛《2024年全球风险报告》。

极端天气事件是未来2至10年的首要关切。Image: 世界经济论坛

随着地球大气层变暖,热浪、酷热高温、干旱及其他极端天气正变得更加频繁,也更为剧烈。

全球变暖使北半球同时发生大规模热浪的可能性在过去40年间增加了六倍,这是《美国气象学会期刊》上发表的一项研究所得出的结论。

此外,制冷至关重要,关系到舒适度、生产力和健康。农业需要制冷以确保粮食安全;医院和医疗中心则需要制冷来运输疫苗及其他医疗产品。

以下是实现可持续制冷的三种途径。

1. 设计

重新思考建筑设计与城市布局可以在可持续制冷中发挥重要作用。

环境制冷通过各类措施借助自然力量减弱太阳的强度,例如在建筑屋顶、阳台及其他区域种植植物和绿化以吸收热量,并安装隔热材料和双层玻璃以阻挡太阳热量。

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在城市地区,增加绿地、设置遮阳设施,并规划宽阔的城市街道和低层建筑以增强通风,都是有助于减少热量吸收的众多措施。

2. 创新

正如“全民可持续能源”组织所解释的,部分可持续创新全民可持续能源无需运行能源或制冷剂。这类技术有时被称为基于自然或被动式的技术解决方案。

例如,世界经济论坛Uplink创新企业WAVIN(MetroPolder)建造绿色屋顶,收集并储存雨水,再回收用于城市。收集的雨水用途广泛,包括灌溉屋顶绿化、冲洗建筑内的厕所,以及在夏季高温时为建筑降温。

城市气候科技初创企业BioShade重新构想城市景观的面貌与体验感,利用人工智能、物联网和水培技术自动生成自然遮荫。屋顶、墙面和城市空间因此变得郁郁葱葱,成为有生命的绿色载体,营造出更凉爽的小气候。

可持续制冷还可以更高效地使用制冷剂。这些技术采用某些类型的制冷剂(如超低全球变暖潜能值的天然制冷剂),并依靠清洁能源。此外,特殊功能通常有助于最大限度地输送冷空气,从而节约能源。全球变暖潜能值的天然制冷剂)并依靠清洁能源。此外,特殊功能通常有助于最大限度地输送冷空气,从而节约能源。

新技术同样也发挥着作用例如弹热效应(elastocalorics),论坛《2024年十大新兴技术》报告将其描述为“使热力系统像肌肉一样工作”。使用弹热材料的热泵如镍和钛——在施加机械应力时释放热量,在应力释放时降温——正被证明比传统的供暖与制冷系统更节能。

3. 政策与金融

到2040年,制冷技术(如制冷和空调)可能占东南亚电力需求的五分之二,这是一份名为《热带地区的冰冻:东盟的空调难题》报告的结论。经济产出、财富和人口密度的快速增长,以及向城市的持续迁移,促使亚洲等地区的新兴经济体高度依赖制冷方案。

推动可持续制冷的进展,需要建立一个政策框架,鼓励个人、企业和地方政府践行绿色发展,包括制定可持续建筑规范,并通过税收优惠、补助金和补贴来促进技术普及。

据联合国环境规划署(UNEP)称,政策制定者可以激励企业研发节能制冷产品,同时将可持续制冷纳入气候承诺,并确保在能源、城市、交通、农业和卫生服务项目的规划与设计中予以考虑。

在其新报告《Cooler Finance》中,《Cooler Finance》,联合国环境规划署指出了该行业中众多的私人投资机会,包括制冷和交通领域。“可持续制冷技术易于获取、价格可承受且可规模化推广,并将环境影响降至最低。通过加大被动式制冷策略的应用、提高能效标准及制冷设备规则,以及加快淘汰高污染制冷剂,目标是到2050年实现近零排放制冷。”

可持续制冷能带来哪些影响?

目前,制冷约占全球排放量的3.4%。此外,国际能源署估计,“气候友好型制冷”可避免超过4600亿吨温室气体排放,相当于按2018年排放水平计算的约八年全球排放量。

当然,并不存在一种适用于所有情况的方案来规模化推进可持续制冷。应对这一问题需要综合运用多种策略,并赋能地方领导者迅速行动,制定适合本地情况的持久解决方案。

尽管这些举措将引导各方领导者朝正确方向迈进,但仍需采取紧急行动,应对气候变化的根本原因,以将全球气温控制在《巴黎协定》的气候目标之内。

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