Sve češći toplotni talasi i rastuće temperature pokreću potragu za drugačijim načinima hlađenja, naročito u delovima sveta u kojima stanovništvo nema pristup skupim i energetski zahtevnim klima uređajima. U okviru MIT Climate Project, istraživači sa Instituta za tehnologiju Masačusets (MIT) radili su na četiri inovativna koncepta, od nosivih sistema za lično hlađenje do klimatizacije bez emisija štetnih gasova.
.jpg)
Ilustracija (Foto: Pexels)
Program je pokrenut kroz inicijativu Critical Cooling, za koju je MIT Climate Project prošle godine raspisao poziv za predloge. Četiri izabrana istraživačka tima dobila su ukupno 450.000 dolara početnog finansiranja, a projekti su sada završeni. Kako navodi MIT, svi su pokazali potencijal, pa se razmatraju naredni koraci za njihov dalji razvoj.
Jedan od podsticaja za ovakav rad bilo je iskustvo profesora mašinskog inženjerstva Kripa Varanasi. On je u junu 2024. godine doputovao u Nju Delhi na konferenciju i već po sletanju, usred noći, zatekao temperaturu od oko 40 stepeni Celzijusa.
Tokom dana temperatura se približavala 50 stepeni, pa je, kako se navodi, tokom čitavog sastanka ostao u hotelu. Takvi uslovi, koji ranije nisu bili tipični za delove Indije u kojima je odrastao, naveli su ga da se usmeri na razvoj pristupačnog sistema za lično hlađenje.
Varanasi je kroz grant razvio početni prototip nosivog uređaja koji ne hladi celu prostoriju, već telo pojedinca. Princip rada inspirisan je načinom na koji slonovi koriste velike uši za odavanje toplote i hlađenje krvi. Uređaj troši oko 33 vata, dok tipični sobni klima uređaj troši približno 1.000 vati.
Prema njegovoj proceni, prototip bi, po cenama materijala u SAD, koštao oko 20 dolara, dok bi se uz lokalno nabavljene materijale u Indiji mogao proizvoditi za manje od jednog dolara po komadu.
Takvi sistemi mogli bi, prema ideji istraživača, da se distribuiraju ugroženim zajednicama u velikim količinama. Lokalni preduzetnici mogli bi da organizuju stanice za punjenje uređaja posle noćne upotrebe, dok bi drugi mogli da razviju proizvodnju.
Deo sistema zamišljen je kao čarape koje se mogu prati odvojeno od rashladnog materijala. Cilj je da se ljudima obezbedi bar mogućnost kvalitetnog sna tokom ekstremnih vrućina.
Početni dokaz koncepta urađen je pomoću simuliranog stopala sa grejačem, na kojem je meren efekat hlađenja. Rezultati su pokazali da prototip može da održava temperaturu u zoni potrebnoj da se telo rashladi. Isti materijal bi mogao da se koristi i za druge proizvode, poput vreća za spavanje sa integrisanim hlađenjem.
Varanasi posebno ističe da je tim uspeo da prevaziđe važnu naučnu prepreku u obradi široko dostupne sirovine, čime se otvorio put ka praktičnoj primeni.
Drugi projekat vodio je Yet-Ming Chiang, profesor nauke o materijalima i inženjerstvu na Kyocera akademiji. Njegov tim istraživao je mogućnost korišćenja podzemnih bunara sa materijalima koji apsorbuju toplotu.
Takvi sistemi mogli bi da obezbede vazduh znatno hladniji od spoljne temperature u najtoplijem delu dana, uz mnogo manju potrošnju energije od klasičnih toplotnih pumpi zasnovanih na isparavanju i kompresiji. Cilj je primena u manjim stambenim zgradama i porodičnim kućama u Indiji i drugim delovima Globalnog juga.
Asegun Henry, profesor termodinamike na Univerzitetu George N. Hatsopoulos, istraživao je drugačiji pristup klimatizaciji, koji bi bio energetski efikasniji i bez hidrofluorougljenika, rashladnih fluida poznatih po snažnom efektu staklene bašte.
Njegovo rešenje koristi jeftin i široko dostupan materijal – gumu – za postizanje efekta hlađenja, dok se obična voda koristi kao efikasan fluid za prenos toplote. Početno tržište bili bi porodični objekti i stambene zgrade, ali bi veći sistemi mogli da se primene i u data centrima.
Gang Chen, profesor energetike na Univerzitetu Carl Richard Soderberg, usmerio se na problem skupih i energetski zahtevnih klima uređaja, koji koriste rashladna sredstva znatno snažnijeg uticaja na globalno zagrevanje od ugljen-dioksida. Dodatni problem je mogućnost curenja tih fluida kada se uređaji odlažu.
Chen razvija potpuno drugačiju vrstu hemijskog rashladnog sredstva, bez efekta staklene bašte. Zahvaljujući finansiranju, njegov tim je izradio i testirao tri prototipa, a naredni korak bio bi razvoj novog modela koji bi mogao da pokaže da li tehnologija može značajno da promeni globalnu klimatizaciju, uključujući i potrebe novih data centara.
Christoph Reinhart, profesor arhitekture i klime na Terri and Alan Spoon i rukovodilac MIT Sustainable Design Lab, podržao je program početnog finansiranja.
Ideja "kritičnog hlađenja" nastala je iz saradnje ove laboratorije i Harvard’s Human Rights Entrepreneurs Clinic, a polazi od činjenice da klimatske promene sve više dovode do smrtonosnih posledica, posebno među ranjivim grupama bez pristupa aktivnom hlađenju.
U saradnji sa Laboratorijom za borbu protiv siromaštva Abdul Latif Jameel (J-PAL), timovi su najpre učestvovali u radionici koja je okupila predstavnike Svetske banke, lidere iz zemalja Globalnog juga, predstavnike industrije i inženjere sa novim idejama.
Kako navodi Liana Frey iz MIT Climate Project, većina timova je razvila početne prototipove, a sada se traže načini da se ova rešenja dodatno finansiraju i približe praktičnoj upotrebi. Pitanje toplotnog stresa, prema njenim rečima, postaje sve hitnije i privlači sve veće interesovanje.
