В конце августа в Академии наук Якутии прошла примечательная стратегическая сессия «Холод – ресурс, безопасность – развитие», посвященная исследованиям в области использования холода как стратегического ресурса Республики Саха (Якутия) для целей устойчивого развития региона. Эксперты обсуждали, в том числе, развитие нового научного направления мирового уровня в области разработки холодовых технологий. ИНФРАГРИН публикует подборку информации на основе исследовательских материалов, в фокусе которых экономика охлаждения.
Экономика охлаждения: что это?
Охлаждение необходимо для различных аспектов жизни, включая сохранение продуктов питания, кондиционирование воздуха, центры обработки данных и медицину. Ежегодно в мире из-за отсутствия систем охлаждения пропадает около 200 млн тонн продуктов питания.
Концепция экономики охлаждения включает не только существующие системы охлаждения, но и предлагает новый подход к обеспечению охлаждения. Ее ключевые принципы включают:
- Рециркуляцию отходов холода, например, от регазификации сжиженного природного газа (СПГ)
- Использование жидкого воздуха и других криогенных жидкостей в качестве векторов энергии
- Разработку более эффективных технологий и материалов
- Системный анализ потоков холода в энергетике
Экономика охлаждения изучает воздействие существующих систем и решений на окружающую среду, а также потенциал для развития устойчивых решений.
Решением этой проблемы может стать развитие инновационных технологий чистого холода и внедрение концепции "холодной экономики". Этот подход предполагает системный анализ и интеграцию различных источников энергии, включая возобновляемые, для радикального повышения эффективности охлаждения.
Охлаждение — это не роскошь
Организация Sustainable Energy for All выявила более 1 миллиарда человек в 54 странах, которые подвергаются высокому риску из-за отсутствия доступа к охлаждению. Межправительственная группа экспертов по изменению климата сообщила, что при потеплении на 1,5 ° C 2,3 миллиарда человек — более четверти населения мира — могут быть крайне уязвимы к риску жары. Удовлетворение потребностей тех, кто может позволить себе охлаждение, приведет к увеличению с 3,6 млрд до 9,5 млрд приборов, используемых в секторах охлаждения пространства, стационарного охлаждения и мобильного охлаждения к 2050 году .
Охлаждение как вклад в потепление
Спрос на охлаждение стремительно растет. Однако системы охлаждения вносят значительный вклад в глобальные выбросы углерода и потребление энергии. По прогнозам, к концу века глобальное энергопотребление систем кондиционирования может достичь 10 000 ТВтч - это половина всего мирового производства электроэнергии в 2010 году.
В настоящее время выбросы от кондиционирования воздуха и охлаждения — оцениваются в 10% от глобальных выбросов, вызванных деятельностью человека . Они подразделяются на прямые выбросы от утечки хладагента — в основном F-газов, которые могут иметь потенциал потепления в 10 000 раз больше, чем CO2 — и косвенные выбросы, которые возникают в результате выработки электроэнергии для питания охлаждающего оборудования и систем . Прямые выбросы ответственны за 20% мировых выбросов, в то время как косвенные выбросы ответственны за оставшиеся 80%. Это значит, что даже при 100% возобновляемой энергии охлаждающее оборудование, доминирующее на рынке сегодня, по-прежнему будет производить выбросы от утечки хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления во время эксплуатации, обслуживания и утилизации. Успешное смягчение выбросов только от охлаждающих хладагентов может снизить будущее потепление на 0,4 ° C к 2100 году .
Перспектива за пассивным охлаждением
Необходим полный спектр устойчивых решений по охлаждению. В глобальном масштабе, поскольку климатические воздействия становятся более частыми и интенсивными, все больше людей будут подвергаться и уязвимы к воздействию тепла. Наряду с оборудованием с наивысшей эффективностью, решения, которые избегают механического охлаждения, где это возможно, используя пассивное охлаждение или альтернативные технологии, будут иметь решающее значение для удовлетворения потребностей в охлаждении для всех на устойчивой основе.
Однако если для кондиционеров все ограничивается потреблением энергии и излишни выбросами, то центры обработки данных компьютеров воздействуют и на водный сектор. Они используют большое количество жидкости для своих систем охлаждения, увлажнения и обслуживания объектов. В глобальном масштабе центры обработки данных расположены в разных типах стран и климатов, включая регионы, подверженные засухам. По прогнозам ООН, к 2025 году 50% населения мира будет проживать в районах с дефицитом воды, что усугубляет экологическую эффективность и целесообразность центров обработки данных, которые наносят существенный вред водоснабжению.
Климат России – естественный актив в экономике охлаждения
Географическое положение России дает ряд преимуществ для развития холодной экономики, особенно в контексте центров обработки данных и технологий охлаждения из-за естественных климатических преимуществ.
Обширная территория России находится в холодной климатической зоне, что может быть использовано для естественного охлаждения. Центры обработки данных могут использовать методы свободного охлаждения, снижая потребность в механических системах охлаждения и снижая потребление энергии.
Холодный климат позволяет также позволяет создавать решения более эффективного охлаждения, что может значительно сократить энергопотребление центров обработки данных и других отраслей, где требуется интенсивное охлаждение.
Подборку подготовила Анна Алексеева, ИА ИНФРАГРИН
