Extrémne horúčavy robia z klimatizácie bežnú súčasť domácností aj v krajinách, kde bola ešte donedávna skôr výnimkou. Práve rastúci dopyt však odhaľuje ďalší problém. Dnešné klimatizácie totiž spotrebujú veľa elektriny a väčšina z nich využíva chladivá, ktoré predstavujú riziko pre životné prostredie. Európski vedci preto skúšajú úplne nový prístup, píše Tech Spot.

Namiesto chemických chladív chcú prenášať teplo pomocou materiálov, ktoré menia svoju teplotu pri mechanickom namáhaní, elektrickom prúde alebo pôsobení magnetického poľa. Väčšina riešení je zatiaľ v experimentálnej fáze, no prvé testy už prebiehajú aj mimo laboratórií.

Chlad bez freónov aj propánu

Klasické klimatizácie fungujú na princípe kolobehu chladiva, ktoré sa opakovane mení z kvapaliny na plyn a späť. Tento spôsob je účinný, no používané fluorované plyny patria medzi výrazné skleníkové plyny. Ak uniknú do ovzdušia, ich vplyv na otepľovanie planéty môže byť tisíckrát vyšší ako pri oxide uhličitom.

Európska únia preto minulý rok schválila postupné vyradenie týchto látok. V najbližších rokoch sa klimatizácie a tepelné čerpadlá využívajúce niektoré fluorované plyny prestanú predávať. Výrobcovia síce môžu siahnuť po alternatívach, ako sú propán alebo amoniak, tie však prinášajú vlastné riziká vrátane horľavosti či toxicity.

Aj preto sa čoraz väčšia pozornosť sústreďuje na takzvané pevné chladenie (solid-state cooling). Ide o technológie, ktoré nepotrebujú žiadne chladivo. Namiesto chemických látok využívajú fyzikálne vlastnosti špeciálnych materiálov.

Kovy, magnety aj polovodiče

Jedným z najzaujímavejších projektov sa zaoberajú výskumníci zo Sárskej univerzity v Nemecku. Testujú zliatinu niklu a titánu, ktorá sa pri natiahnutí ochladzuje a po uvoľnení opäť zohrieva. Tento jav sa označuje ako elastokalorický efekt.

Podľa prvých výsledkov dokáže technológia znížiť teplotu v interiéri o päť až desať stupňov Celzia a zároveň pracovať efektívnejšie než klasické klimatizácie. Vedci spolupracujú s írskou spoločnosťou Exergyn a očakávajú, že prvé zariadenia pre nové budovy by sa mohli objaviť už v priebehu niekoľkých rokov.

Vývoj však prebieha aj inými smermi. Startup Mimic Systems skúša tepelné čerpadlo založené na polovodičoch, ktoré prenáša teplo pomocou elektrického prúdu. Nemecká firma Magnotherm stavia na magnetických poliach a pripravuje pilotné testy v obchodnom reťazci. Britská spoločnosť Barocal zas vyvíja systém využívajúci plastové kryštály, ktoré pri stlačení uvoľňujú teplo.

Laboratórne výsledky sú však iba prvou prekážkou. Ak sa má nová technológia skutočne presadiť, nestačí, že funguje. Musí byť aj lacná, spoľahlivá a jednoducho servisovateľná. Dnešné klimatizácie sa vyrábajú v miliónoch kusov, montujú ich tisíce firiem a náhradné diely sú dostupné prakticky po celej Európe.

Pri elastokalorických či magnetických systémoch bude potrebné vybudovať úplne nový dodávateľský aj servisný ekosystém. Kým si bežný človek bez obáv kúpi klasickú klimatizáciu v hobby markete, pri úplne nových technológiách bude rozhodovať aj to, kto ich dokáže o päť či desať rokov opraviť.

Pixabay

Horúčavy menia priority celej Európy

Dopyt po klimatizáciách rastie rýchlejšie ako kedykoľvek predtým. Počas nedávnej vlny horúčav presiahli teploty vo viacerých častiach Európy 40 °C a v niektorých krajinách sa prenosné klimatizácie vypredávali v priebehu niekoľkých hodín.

Medzinárodná energetická agentúra (IEA) odhaduje, že do roku 2050 môže klimatizáciu využívať približne dve tretiny domácností na svete. Kým v Spojených štátoch ju vlastní približne 90 % domácností, v Európe je to zatiaľ len okolo pätiny. Očakáva sa však, že tento podiel bude v nasledujúcich desaťročiach výrazne rásť.

Téma sa pritom rozhodne týka aj Slovenska. Klimatizácia bola u nás dlhé roky skôr luxusom než bežnou súčasťou domácností. S pribúdajúcimi tropickými dňami sa to však mení. Mnohé panelové sídliská aj staršie rodinné domy boli navrhnuté tak, aby v zime udržiavali teplo, no počas letných horúčav sa menia na akumulátory tepla.

Gemini

Situáciu ešte zhoršujú mestské „tepelné ostrovy“, kde asfalt, betón a minimum zelene udržujú vysoké teploty aj dlho po západe slnka. Práve preto sa dopyt po klimatizáciách zvyšuje aj v krajinách, kde ešte pred pár rokmi nepatrili medzi samozrejmosť.

Odborníci zároveň upozorňujú, že najlepšia klimatizácia je často tá, ktorú vôbec netreba zapnúť. Čoraz viac sa preto hovorí o takzvanej hierarchii chladenia. Jej základom je jednoduchá myšlienka – najskôr zabrániť prehrievaniu budovy a až potom riešiť samotné chladenie.

Vonkajšie žalúzie, kvalitné tienenie, prirodzené vetranie, zelené strechy či svetlé fasády dokážu znížiť teplotu interiéru ešte skôr, než začne pracovať akákoľvek technológia. Takéto opatrenia bývajú dlhodobo lacnejšie aj energeticky úspornejšie, no v mnohých európskych mestách stále prehrávajú s rýchlym riešením v podobe prenosnej klimatizácie z výpredaja.

Solid-state chladenie môže v nasledujúcich rokoch výrazne posunúť celý sektor klimatizácií a tepelných čerpadiel. Rovnako dôležitou otázkou však zostáva, či dokážeme zmeniť aj spôsob, akým navrhujeme budovy a mestá. Ak budeme riešiť horúčavy až vo chvíli, keď siahneme po diaľkovom ovládači od klimatizácie, ani najmodernejšia technológia nemusí stačiť.

A napokon je tu ešte jedna otázka, ktorá rozhodne o úspechu nových riešení viac než samotná fyzika. Budú ľudia ochotní zaplatiť za ekologickejšiu klimatizáciu viac len preto, že nevyužíva skleníkové plyny, alebo zostane pri rozhodovaní na prvom mieste najnižšia cena? Práve odpoveď na túto otázku môže určiť, či dnešné experimenty zostanú v laboratóriách, alebo sa raz stanú bežnou súčasťou našich domácností.

Čítajte viac z kategórie: Novinky