隨著氣候危機(jī)的加劇，制冷技術(shù)已經(jīng)不再是奢侈品。它可以拯救生命、保鮮食物、提供家庭或辦公室的舒適度。據(jù)國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，在2050年之前，每秒鐘將有十臺(tái)新的空調(diào)被銷(xiāo)售。但是所有這些設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，會(huì)消耗大量的電力。

這些設(shè)備還往往含有制冷劑氣體，其全球變暖潛能比二氧化碳高出數(shù)千倍。這些氣體會(huì)逐漸泄漏，包括在舊的空調(diào)或冰箱被丟棄后。諷刺的是，在我們?yōu)榱藨?yīng)對(duì)氣候危機(jī)而降溫的同時(shí)，實(shí)際上可能會(huì)讓問(wèn)題變得更糟。

因此，歐洲以及世界各地有多個(gè)初創(chuàng)公司正在研究新的技術(shù)，可以使制冷比現(xiàn)在更加高效。他們提出了一些不尋常的想法。

晶體制冷

在劍橋的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，Barocal公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Xavier Moya展示了一個(gè)原型機(jī)器，它可以對(duì)塑料晶體（有機(jī)分子的晶格）施加壓力。

這產(chǎn)生了強(qiáng)烈的制冷效果，使溫度下降了20℃或30℃?！拔覀儾皇褂脷怏w，所以不會(huì)泄漏”，Moya說(shuō)。Barocal目前有六名員工，并獲得了150萬(wàn)英鎊的資金。

該技術(shù)依賴于固態(tài)制冷劑中的分子自然旋轉(zhuǎn)的事實(shí)，但當(dāng)施加壓力時(shí)，它們就停止了?！爱?dāng)你移除壓力時(shí)，分子想要再次旋轉(zhuǎn)，并且需要吸收能量——這就是為什么它們會(huì)冷卻下來(lái)”，Moya說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)像液晶顯示器內(nèi)部發(fā)生的事情。這樣的顯示器包含了當(dāng)電場(chǎng)施加時(shí)會(huì)改變方向的分子，所以你可以在你的計(jì)算器屏幕上看到數(shù)字出現(xiàn)。

Barocal的固態(tài)制冷劑可以用于空調(diào)或冰箱內(nèi)部，并且可以在家庭或商業(yè)規(guī)模上使用，Moya說(shuō)。他聲稱該系統(tǒng)將非常高效。在制冷和加熱系統(tǒng)中，一千瓦時(shí)（kWh）的電力通常用于產(chǎn)生多個(gè)千瓦時(shí)（kWh）的熱量或冷量。

Moya說(shuō)，他們的系統(tǒng)可以達(dá)到六倍或七倍的效率。他還說(shuō)，該技術(shù)可以與可再生能源相結(jié)合，因?yàn)樗梢栽陔娏?yīng)過(guò)剩時(shí)儲(chǔ)存冷量或熱量，并在需要時(shí)釋放出來(lái)。

Barocal計(jì)劃在2024年推出第一個(gè)產(chǎn)品，但Moya承認(rèn)，他們面臨著一些挑戰(zhàn)。例如，他們需要找到一種方法來(lái)制造大量的晶體，并確保它們能夠承受反復(fù)的壓力變化而不會(huì)破裂。他們還需要開(kāi)發(fā)一種機(jī)械系統(tǒng)，可以快速地施加和移除壓力，以產(chǎn)生穩(wěn)定的溫度變化。

噴氣式制冷

另一個(gè)有趣的想法是使用噴氣式制冷。這是一種利用高速氣流將熱量從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方的方法。這種技術(shù)已經(jīng)被用于航空和航天領(lǐng)域，但現(xiàn)在也有人試圖將其應(yīng)用于日常生活中。

在英國(guó)倫敦的一個(gè)小型辦公室里，Jetcool Technologies公司的創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官Tim Phillips向我展示了一個(gè)小盒子，里面有一個(gè)風(fēng)扇和一些金屬管。

當(dāng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的氣流，通過(guò)管道將熱量從一個(gè)端口吹到另一個(gè)端口。“我們可以把這個(gè)端口連接到任何東西上，比如電腦芯片、電池、或者空調(diào)系統(tǒng)”，Phillips說(shuō)。

Phillips說(shuō)，他們的系統(tǒng)可以比傳統(tǒng)的制冷技術(shù)更加高效、緊湊和靈活。他說(shuō)，他們的系統(tǒng)不需要制冷劑或壓縮機(jī)，也不會(huì)產(chǎn)生噪音或振動(dòng)?！拔覀兛梢园阉龅梅浅Ｐ?，甚至可以放在你的手機(jī)里”，Phillips說(shuō)。他說(shuō)，他們的系統(tǒng)也可以適應(yīng)不同的溫度需求，并且可以很容易地進(jìn)行維護(hù)和回收。

Phillips說(shuō)，他們已經(jīng)與一些客戶進(jìn)行了合作，包括一家電動(dòng)汽車(chē)公司和一家數(shù)據(jù)中心公司。他說(shuō)，他們計(jì)劃在2023年底推出第一個(gè)商業(yè)產(chǎn)品。他說(shuō)，他們的目標(biāo)是讓制冷更加可持續(xù)?！拔覀兿胍淖冎评湫袠I(yè)的游戲規(guī)則”，Phillips說(shuō)。

磁性制冷

還有一種新型制冷技術(shù)是基于磁性材料的。這些材料在施加磁場(chǎng)時(shí)會(huì)變熱，在移除磁場(chǎng)時(shí)會(huì)變冷。這種現(xiàn)象被稱為磁卡爾效應(yīng)（magnetocaloric effect），并且已經(jīng)被科學(xué)家所知道了很長(zhǎng)時(shí)間。但是直到最近，才有人開(kāi)始嘗試將其用于實(shí)際應(yīng)用。

在法國(guó)巴黎郊區(qū)的一個(gè)工業(yè)園區(qū)里，Cooltech Applications公司的首席執(zhí)行官Christian Muller向我展示了一個(gè)大型柜子，里面裝有一些圓柱形的金屬塊。

這些塊是由一種特殊的合金制成的，它們可以在施加和移除磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生溫度變化。“我們用這些塊來(lái)制造一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，就像一個(gè)水泵一樣”，Muller說(shuō)?！拔覀兛梢杂眠@個(gè)系統(tǒng)來(lái)為任何東西提供冷卻或加熱。”

Muller說(shuō)，他們的系統(tǒng)比傳統(tǒng)的制冷技術(shù)更加高效、安靜和環(huán)保。他說(shuō)，他們的系統(tǒng)不需要制冷劑或壓縮機(jī)，也不會(huì)產(chǎn)生任何排放或泄漏。他說(shuō)，他們的系統(tǒng)可以節(jié)省30%到50%的能耗，并且可以持續(xù)運(yùn)行20年以上。

Muller說(shuō)，他們已經(jīng)與一些客戶進(jìn)行了合作，包括一家超市連鎖店和一家醫(yī)院。他說(shuō)，他們的系統(tǒng)可以用于冷藏柜、飲料機(jī)、空調(diào)或醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。他說(shuō)，他們計(jì)劃在2024年推出一個(gè)更小型的產(chǎn)品，可以用于家庭或個(gè)人用途。

Muller說(shuō)，他們的技術(shù)有著巨大的潛力。“我們認(rèn)為這是一種革命性的制冷技術(shù)，它可以改變?nèi)藗儗?duì)制冷的看法”，Muller說(shuō)。