Hindistan’ın Delhi kentinde hayatının yarısını geçiren ve şimdi Kaliforniya’da yaşayan Sneha Sachar, sıcağa alışkın biri. Ancak ona göre, doğup büyüdüğü şehir geçmişe kıyasla artık çok daha sıcak.
Temmuz gibi bazı aylarda arabayla işe gidip gelmenin bile oldukça rahatsız edici hale geldiğini söylüyor Sachar. Kendisi, daha iyi soğutma çözümlerine odaklanan bir hayırsever girişim olan Clean Cooling Collaborative’de çalışıyor.
Artan sıcaklıklar dışarıda çalışanlar için çok daha kötü. “Bu durum insanların geçimlerini sağlama kabiliyetlerini gerçekten etkiliyor” diyor Sachar.
Binaları serin tutmak için hava akışına uygun tasarımlar gibi düşük teknolojili pek çok yöntem bulunduğunu belirtiyor.
Açık alanda çalışanlar için sıcaklık ve nemden uzak sadece 20 dakikalık bir mola bile, iyi tasarlanmış serinleme istasyonlarında sağlandığında büyük fark yaratabiliyor.
Ancak iklim değişikliği nedeniyle sıcaklıklar artmaya devam ettikçe, aktif soğutma sistemleri daha da hayati hale gelecek.
Morgan Stanley’e göre, şu anda yıllık 235 milyar dolar (yaklaşık 180 milyar sterlin) büyüklüğünde olan soğutma pazarının yıllık büyüme oranı 2030’a kadar iki katından fazla artabilir.
Ancak mevcut soğutma cihazlarının ciddi dezavantajları var. En büyük sorunlardan biri, ısı transferini sağlayan sıvı olan soğutucu gazlar.
Bu gazların standart sistemlerden sızması yaygındır ve bu durum hem verimliliği düşürür hem de potansiyel sağlık sorunları yaratır.
Bugünkü soğutma sistemlerinde kullanılan soğutucu gazların çoğu, küresel ısınmaya büyük katkısı olan sentetik gazlar olan hidroflorokarbonlar (HFC)’dir. Karbondioksite kıyasla çok daha güçlü sera gazlarıdır.
Bu nedenle daha çevre dostu alternatif gazlarla HFC’lerin değiştirilmesi bir seçenek. Ancak daha düşük küresel ısınma potansiyeline sahip adayların da bazı sorunları var:
Propan çok yanıcıdır.
Amonyak zehirlidir.
Karbondioksit yüksek basınçlarda çalışır, bu da özel ekipman gerektirir.
Ancak dünya genelinde HFC kullanımı azaltıldıkça, bu alternatif soğutucular önem kazanmaya devam edecek.
Sachar, ev tipi soğutmalar için soğutucu gazlara hâlâ ihtiyaç olduğunu belirtiyor: “Bugünkü anlamda A/C sistemleri, en azından önümüzdeki on yıl boyunca çözüm olmaya devam edecek.”
Uzun vadede, bazı bilim insanları sıvı soğutuculara ihtiyaç duymayan sistemlere yöneliyor.
Enerji alanında çalışan kar amacı gütmeyen RMI’da bina ve arazi kullanımı projelerini yöneten Lindsay Rasmussen, bu tür sistemleri “devrim niteliğinde teknolojiler” olarak tanımlıyor.
Bu devrim niteliğindeki soğutma teknolojilerinin başında katı hal soğutma sistemleri geliyor. Bu sistemlerde, katı materyaller ile basınç, voltaj, manyetik alan veya mekanik stres gibi dış bir kuvvet kullanılarak sıcaklık değişimi sağlanıyor.
Rasmussen’e göre bu sistemler yalnızca kirletici soğutucu gazları ortadan kaldırmakla kalmıyor, aynı zamanda enerji verimliliğini de artırabiliyor.
RMI, katı hal soğutma cihazları üzerinde çalışan 10 ila 20 arasında girişimi tespit etmiş durumda.
Bu girişimlerden biri olan Alman firması Magnotherm, manyetik alan kullanıyor. Bazı materyaller, manyetik alana maruz kaldıklarında sıcaklık değiştiriyor.
CEO Timur Sirman’a göre: “Teknolojimiz doğası gereği güvenli; çünkü toksik değil, metal esaslı ve düşük basınçlarda çalışıyor.”
Manyetokalorik soğutma fikri uzun süredir var olsa da, ticarileşmesi oldukça yeni. Magnotherm şu ana kadar yaklaşık 40 içecek soğutucusu ve 5 buzdolabı üretmiş durumda.
Sirman’a göre, teknolojideki en pahalı parça kalıcı mıknatıslar. “Ancak bu bileşenler kolay kolay bozulmaz, bu nedenle yeniden kullanılabilir.”
Firma, daha verimli materyaller geliştirerek ve farklı manyetik alan kaynakları deneyerek cihazların soğutma kapasitesini artırmayı hedefliyor.
Sirman, soğutucu gazların neden olduğu verimlilik ve sağlık sorunları hesaba katıldığında, Magnotherm ürünlerinin fiyat açısından rekabetçi olduğunu belirtiyor: “Yalnızca ilk maliyete bakan müşterileri hedeflemiyoruz.”
Ancak şimdilik firmanın içecek soğutucuları oldukça pahalı ve müşterileri genellikle teknolojiye erken adapte olan kişilerden oluşuyor.
Bir diğer gelişmekte olan teknoloji ise termoelektrik soğutma.
Bu sistemde, bir cihazın iki yüzeyi arasında ısı taşınır. Elektrik enerjisi uygulandığında, ısı akım yönünde hareket eder.
ABD merkezli bir girişim olan Phononic, bu alanda öne çıkıyor ve Tayland’da bir üretim tesisi de bulunuyor.
Phononic’in milyonlarca soğutma cihazı şu anda veri merkezleri, süpermarketler ve diğer birçok binada kullanılıyor.
Bu cihazlar, bilgisayar çiplerine benzer şekilde yarı iletken materyallerle üretiliyor.
CEO Tony Atti: “Çiplerimiz ince, küçük ama oldukça soğuk. Az miktarda elektrikle yüksek soğutma gücü sağlıyorlar.”
Atti’ye göre geleneksel buzdolapları verimli çalışmak için sürekli açık kalmak zorunda.
Ancak termoelektrik cihazlar kolayca açılıp kapatılabiliyor. Bu da maliyetleri, enerji tüketimini ve alan ihtiyacını azaltıyor.
“Serinliği tam ihtiyacınız olan yerde ve zamanda sunmayı seviyoruz,” diyor Atti.
Ayrıca termoelektrik sistemler sessiz çalışıyor. Rasmussen’e göre: “Çünkü hareketli parça yok. Isı materyalin içindeki tepkimeyle oluşuyor.”
Buna karşın geleneksel buhar sıkıştırmalı sistemlerde pompa, kondenser ve genleşme elemanları gibi gürültü üreten parçalar bulunur.
Farklı bir katı hal teknolojisi de elastokalorik soğutma. Bu yöntemde, elastokalorik malzemelere uygulanan mekanik stres ile sıcaklık değişimi sağlanıyor.
Dört Avrupa ülkesinden araştırmacılar, SMACool adlı elastokalorik bir klima cihazı geliştiriyor. Bu sistem, özel metal alaşımlardan yapılmış metal tüpler kullanıyor.
Ancak şimdilik bu prototipler, ticari klima sistemleri kadar güçlü değil. Verimlilikleri de geleneksel sistemlerden düşük. Yine de hedef, klasik A/C sistemlerinin enerji verimliliğini geçmek.
Hong Kong merkezli bir araştırma ekibi yakın zamanda 1.284W soğutma gücüne ulaşarak 1.000W sınırını geçen ilk elastokalorik sistemi geliştirdi. Bu başarıda, ısı transferi için damıtılmış su yerine grafen nanoakışkan kullanmaları etkili oldu.
Genel olarak Rasmussen, katı hal cihazlarının henüz buhar sıkıştırmalı klimalar kadar güçlü olmadığını söylüyor. Ancak zamanla performansın artmasını bekliyor.
Aynı şekilde, uygun fiyatlı hale gelmelerini de bekliyor. Şu ana kadar bu sistemler daha çok zengin ülkelerde kullanılıyor.
Rasmussen’in dikkat çektiği temel soru şu: “Bu teknolojiler, en çok ihtiyacın olduğu ve serinlemeye en fazla talebin bulunduğu bölgelerde yeterince erişilebilir ve uygun fiyatlı hale gelebilecek mi?”
İlk yorum yapan olun