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冷氣技術新突破,緩解全球暖化




「酷熱天氣警告現正生效,市民應提高警惕,以防中暑」,相信大家近日聽得最多的天氣消息定必是酷熱天氣警告。踏入夏天,香港天氣持續炎熱,五月初夏已經錄得攝氏36.1度高溫,打破天文台自1884年有紀錄以來5月份的最高氣溫。在全球暖化影響下,熱浪席捲全球,科學家警告,極端高溫將成為新常態,威脅全球人類生存。

冷氣需求急增 加速全球暖化

世界氣象組織預計未來 5 年全球氣溫有四成的機率會比工業化前氣溫高出攝氏 1.5 度,極端高溫將導致更多人口死亡。隨著全球氣溫不斷上升,世界各地對冷氣的需求持續增加,國際能源署預計2050年前,全球約三分之二的家庭擁有冷氣設備,而中國、印度和印尼將佔總數的一半。若能源效率沒有顯著提升,到2050年,冷氣電力需求將大幅增加三倍以上,相等於目前中國和印度的電力需求總量,預計碳排放相比2016年將增加10億公噸。

核心技術突破現曙光

冷氣耗電量相當驚人,而且目前普遍採用的製冷劑,更會排放比二氧化碳強一萬倍的氫氟碳化物 (HFCs),進一步加劇全球暖化。事實上,冷氣面世一百年來,技術上沒有太大進步,但最近終於迎來曙光,印度政府和美國落基山研究所於2018年底推出「全球製冷技術創新大獎賽」,旨在開發創新製冷技術,包括提高能源效益及採用「全球變暖潛值」更低的製冷劑,比賽最終由珠海格力電器與清華大學團隊,以及大金與日建設計團隊脫穎而出。根據評審結果,格力「零碳源」冷氣技術透過利用自然冷源,例如空氣和水,令冷氣能夠根據不同氣象條件智能選擇蒸氣壓縮製冷、蒸發冷卻和通風三種模式運行,大大降低冷氣負荷。另一方面,光伏直驅技術的應用亦進一步降低了冷氣的耗電量,測試結果顯示新技術相對傳統冷氣,能將碳排放減少超過8成半。

除濕功能耗電量不容忽視

大部份人認為冷氣主要功能只是冷卻室內空氣,實際上控制濕度同樣重要,因為較乾燥的空氣會提高人體的舒適度。目前傳統冷氣機採用蒸發器抽離空氣水分,抽濕過程佔冷氣機整體耗電量接近一半。初創公司Transaera正嘗試使用一種由美國麻省理工學院開發的金屬有機框架(MOFs)高多孔材料,其主要特性是擁有巨大的內表面積以及精確流體調節性能,可以在冷氣運行時吸收空氣中的水分,機器的餘熱則用於乾燥MOFs,以達致循環運作。此外,新研發的冷氣系統還採用了零臭氧損耗潛能的製冷劑R-32,其「全球變暖潛值」比常用製冷劑低約三倍,有效緩解全球暖化。

適度使用 節能由個人行為開始

如何選擇、使用和保養冷氣機亦同樣重要。機電工程署指出,1級能源標籤比5級能源標籤的冷氣機,節省超過4成的耗電量,消費者應作出精明選購。就使用和保養方面,冷氣機要避免安裝於陽光直接照射的地方,以降低機體溫度。冷氣使用時亦應關妥門窗,同時切勿阻塞冷氣機的進氣口及出風口,並須定期清潔隔塵網,增加入風量從而提升製冷的效能。此外,將風扇配合冷氣同時使用,能產生對流,增加涼快效果,目前市場上推出一些採用直流變頻馬達的風扇,能源效益比傳統交流式風扇高1.2倍,慳電又環保。

世界衛生組織估計,於2030至 2050 年間,氣候變化每年將導致25 萬人死亡,極端熱浪更是一大風險。無可否認,冷氣設備是減低熱浪對人類健康影響的有效方法,但冷氣需求大增亦會加速全球暖化。冷氣技術迎來新突破的同時,全球各國必須加快能源轉型,以可再生能源取代化石燃料,並於2050年前實現碳中和,才能達致《巴黎協定》將全球溫度上升控制在攝氏1.5度以下的目標。

圖片來源: Grist


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