प्रौद्योगिकी रिपोर्टर
गेटी इमेजेजस्नेहा सच्चर, जिन्होंने अपना आधा जीवन दिल्ली में बिताया और अब कैलिफोर्निया में रहते हैं, का उपयोग गर्म करने के लिए किया जाता है। लेकिन जब वह बड़ी हो रही थी, तो उसका गृहनगर अब बहुत गर्म महसूस करता है।
यहां तक कि कार से कम्यूटिंग कुछ महीनों में बहुत असहज है, सुश्री सच्चर कहते हैं, जो क्लीन कूलिंग सहयोगी के लिए काम करती है, एक परोपकारी पहल जो बेहतर शीतलन पर केंद्रित है।
बढ़ते तापमान हैं बाहरी श्रमिकों के लिए भी बदतर। “यह वास्तव में लोगों को अपनी आजीविका अर्जित करने के लिए जारी रखने की क्षमता को प्रभावित कर रहा है,” सुश्री सच्चर कहते हैं।
वह कहती हैं कि इमारतों को ठंडा रखने के लिए कई कम-तकनीकी तरीके हैं, जैसे कि वायु प्रवाह के लिए डिजाइनिंग।
बाहरी श्रमिकों के लिए, यहां तक कि गर्मी और आर्द्रता से 20 मिनट का ब्रेक भी, जैसे अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए शीतलन स्टेशनएक फर्क कर सकते हैं।
लेकिन इससे परे, सक्रिय शीतलन तेजी से महत्वपूर्ण हो जाएगा क्योंकि जलवायु परिवर्तन के कारण तापमान में वृद्धि जारी है।
मॉर्गन स्टेनली भविष्यवाणी कर रहे हैं कि शीतलन बाजार की वार्षिक वृद्धि दर, पहले से ही $ 235bn (£ 180bn) की कीमत है, 2030 तक दोगुना से अधिक हो सकता है।
गेटी इमेजेजफिर भी मौजूदा शीतलन उपकरणों में गंभीर कमियां हैं। एक जारी सर्द – तरल पदार्थ जो तरल से गैस में आगे और पीछे संक्रमण करता है, एक प्रक्रिया में जो गर्मी को स्थानांतरित करता है।
यह उनके लिए मानक प्रणालियों से लीक करना आम है, दक्षता और संभावित स्वास्थ्य दोनों को नुकसान पहुंचाता है।
आमतौर पर आज शीतलन में उपयोग किए जाने वाले रेफ्रिजरेंट हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) हैं, जो उच्च ग्लोबल वार्मिंग क्षमता के साथ सिंथेटिक गैसों का एक समूह है। एचएफसी कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में बहुत अधिक शक्तिशाली हैं।
तो एक विकल्प रेफ्रिजरेंट को अधिक जलवायु के अनुकूल संस्करणों के साथ बदलना है। लेकिन कम ग्लोबल वार्मिंग क्षमता वाले उम्मीदवारों को भी समस्याएं हैं।
उदाहरण के लिए, प्रोपेन अत्यधिक ज्वलनशील है। अमोनिया विषाक्त है। कार्बन डाइऑक्साइड काम करता है और उच्च दबाव, आवश्यक विशेष उपकरण।
लेकिन कई स्थानों पर एचएफसी के नीचे, वैकल्पिक रेफ्रिजरेंट महत्वपूर्ण रहेंगे।
सुश्री सच्चर का कहना है कि हमें अभी भी रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता है क्योंकि घर के शीतलन के लिए, “ए/सीएस जैसा कि हम जानते हैं कि वे समाधान बने रहेंगे, कम से कम अगले दशक या उसके लिए”।
ताती वान थिएल फोटोग्राफीलंबी अवधि में, कुछ वैज्ञानिक शीतलन उपकरणों की ओर देख रहे हैं जिन्हें तरल रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता नहीं है।
लिंडसे रासमुसेन, जो ऊर्जा गैर-लाभकारी आरएमआई में निर्माण और भूमि-उपयोग परियोजनाओं का प्रबंधन करते हैं, इन “क्रांतिकारी प्रौद्योगिकियों” को कहते हैं।
क्रांतिकारी शीतलन तकनीक का एक प्रमुख सेट ठोस-राज्य शीतलन है। यह तापमान परिवर्तन को प्रेरित करने के लिए ठोस सामग्री और कुछ प्रकार के अतिरिक्त बल का उपयोग करता है। यह अतिरिक्त बल दबाव, वोल्टेज, मैग्नेट या यांत्रिक तनाव हो सकता है।
सुश्री रासमुसेन का कहना है कि ठोस-राज्य उपकरण वृद्धिशील सुधारों की तुलना में आगे जा सकते हैं क्योंकि “न केवल वे उन सुपर-प्रदूषण वाले रेफ्रिजरेंट को समाप्त करते हैं, बल्कि वे सिस्टम को बेहतर दक्षता भी प्रदान कर सकते हैं”।
आरएमआई ने ठोस-राज्य शीतलन उपकरणों के शुरुआती संस्करणों पर काम करने वाले 10 और 20 स्टार्ट-अप के बीच की पहचान की है।
उन स्टार्टअप्स में से एक जर्मन कंपनी मैग्नोथर्म है, जो मैग्नेट का उपयोग करती है। चुंबकीय क्षेत्रों के संपर्क में आने पर कुछ सामग्री तापमान में बदल जाती है।
मैग्नोथर्म के सीईओ और कोफाउंडर तैमूर सिरमैन के अनुसार, “हमारी तकनीक के साथ, यह स्वाभाविक रूप से सुरक्षित है क्योंकि यह विषाक्त नहीं है, यह एक धातु है, और हम बहुत कम दबावों पर काम करते हैं।”
मैग्नेटोकैलोरिक कूलिंग का विचार वर्षों से है, लेकिन इसका व्यवसायीकरण अपेक्षाकृत नया है। मैग्नोथर्म ने लगभग 40 पेय कूलर और लगभग पांच रेफ्रिजरेटर बनाए हैं, जो अब तक एक मैनुअल और इन-हाउस प्रक्रिया है।
स्थायी मैग्नेट प्रौद्योगिकी का सबसे महंगा हिस्सा हैं, श्री सिरमैन की रिपोर्ट। “लेकिन यह कभी नहीं टूटता है, इसलिए हम हमेशा इस लागत-गहन घटक का पुन: उपयोग कर सकते हैं।”
कंपनी चुंबकीय क्षेत्रों के वैकल्पिक स्रोतों की तलाश कर रही है, साथ ही साथ सामग्रियों का अनुकूलन भी कर रही है, क्योंकि उनका उद्देश्य नाटकीय रूप से अपने उपकरणों की शीतलन क्षमता को बढ़ाना है।
श्री सिरमैन का मानना है कि यदि आप रेफ्रिजरेंट की दक्षता और स्वास्थ्य के मुद्दों के लिए जिम्मेदार हैं, जैसे कि रिसाव, मैग्नोथर्म उत्पाद कीमत पर प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। “हम उन ग्राहकों को लक्षित नहीं कर रहे हैं जो केवल प्रारंभिक लागत को देख रहे हैं।”
वह स्वीकार करता है कि अब कंपनी के पेय कूलर काफी महंगे हैं। उनके ग्राहक नई प्रौद्योगिकियों के शुरुआती दत्तक ग्रहण करते हैं।
धनात्मकविकास के तहत एक अन्य तकनीक थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग है।
इसमें एक डिवाइस के दो पक्षों के बीच गर्मी की गति शामिल है। विद्युत ऊर्जा के अनुप्रयोग के साथ, गर्मी को वर्तमान की दिशा में स्थानांतरित किया जाता है।
एक उल्लेखनीय थर्मोइलेक्ट्रिक स्टार्ट-अप फोनोनिक है, जो अमेरिका में स्थित है और थाईलैंड में एक अतिरिक्त विनिर्माण सुविधा है।
लाखों फोनोनिक कूलिंग डिवाइस अब उपयोग में हैं, जिनमें डेटा सेंटर, सुपरमार्केट और अन्य इमारतें शामिल हैं।
उनके शीतलन उपकरणों को कंप्यूटर चिप्स के समान तरीके से बनाया गया है, गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए अर्धचालक सामग्री का उपयोग करते हुए।
फॉनिक के सीईओ टोनी अटी कहते हैं, “हमारे चिप्स वास्तव में पतले हैं, वास्तव में छोटे हैं, लेकिन वे वास्तव में ठंडे हो जाते हैं। वे उस ठंडक को पैदा करने में थोड़ी मात्रा में बिजली का सेवन करते हैं, लेकिन वे एक पंच का एक नरक पैक करते हैं।”
उनका कहना है कि, अपने सबसे अच्छे रूप में काम करने के लिए, पारंपरिक फ्रिज को हर समय चलाने की जरूरत है।
लेकिन थर्मोइलेक्ट्रिक उपकरणों को आसानी से बंद किया जा सकता है। यह लागत, ऊर्जा उपयोग और अंतरिक्ष आवश्यकताओं को कम करने में मदद करता है।
“हम मांग पर शीतलता पेश करना पसंद करते हैं जहां आपको इसकी आवश्यकता है,” श्री अटी कहते हैं।
एक और फायदा यह है कि थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग चुपचाप संचालित हो सकती है। “ऐसा इसलिए है क्योंकि वहाँ शून्य चलती भाग हैं,” सुश्री रासमुसेन बताती हैं। “सामग्री स्तर की प्रतिक्रिया के कारण गर्मी हो रही है।”
इसके विपरीत, मानक वाष्प संपीड़न प्रणालियों में रेफ्रिजरेंट के लिए पंप, कंडेनसर और विस्तारक होते हैं, जो सभी शोर को बहुत उत्पन्न करते हैं।
एक अलग प्रकार का ठोस-राज्य कूलिंग इलास्टोकैलोरिक कूलिंग है। यह यांत्रिक तनाव के माध्यम से तापमान में परिवर्तन को इलास्टोकैलोरिक सामग्री में बदल देता है, जो तनाव के आवेदन के साथ ठंडा या गर्म हो सकता है।
चार यूरोपीय देशों के शोधकर्ता Smacool पर सहयोग कर रहे हैं, एक इलास्टोकैलोरिक एयर कंडीशनर जो विशिष्ट धातु मिश्र धातुओं से बने धातु ट्यूबों का उपयोग करता है।
फिलहाल, इलास्टोकैलोरिक प्रोटोटाइप में वाणिज्यिक एयर कंडीशनिंग की तुलना में बहुत कम शीतलन क्षमता होती है। और Smacool की अधिकतम संभव दक्षता अभी भी पारंपरिक एयर कंडीशनिंग की तुलना में कम है, हालांकि उद्देश्य है ए/सी की ऊर्जा दक्षता को हरा दें।
हालांकि, प्रगति जारी है। हांगकांग के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में एक टीम हाल ही में एक ए/सी विकल्प बनाया है जिसने 1,284W की कूलिंग पावर हासिल की – पहली बार एक इलास्टोकैलोरिक डिवाइस ने 1,000 डब्ल्यू के निशान को पार कर लिया। एक नवाचार गर्मी को स्थानांतरित करने के लिए आसुत जल के बजाय ग्राफीन नैनोफ्लुइड का उपयोग कर रहा था।
कुल मिलाकर, सुश्री रासमुसेन कहती हैं, ठोस-राज्य उपकरण आमतौर पर अभी तक पारंपरिक वेपोर-संपीड़न एयर कंडीशनिंग के रूप में शक्तिशाली नहीं हैं। लेकिन वह समय के साथ प्रदर्शन में सुधार की उम्मीद करती है।
वह भी सामर्थ्य में सुधार की उम्मीद करती है। अब तक ठोस-राज्य शीतलन मुख्य रूप से अमीर देशों में तैनात किया गया है।
एक प्रमुख सवाल, सुश्री रासमुसेन कहती हैं, “क्या ये प्रौद्योगिकियां ऊपर हैं, जहां वे उन लोगों के लिए सस्ती हो सकती हैं, जिन्हें इसकी सबसे अधिक आवश्यकता है और जहां से कूलिंग की सबसे बड़ी मांग आ रही है?”
