El centro de atención
Este verano, cubrimos una serie de soluciones innovadoras que ciudades de todo el mundo están implementando a nivel comunitario para combatir el calor mortal, como equidad de árboles, estructuras de sombra y pavimento reflectante. Pero a medida que el planeta continúa calentándose, no hay forma de evitar un hecho inquietante: vamos a necesitar más aire acondicionado para mantener muchas áreas habitables y salvar vidas ante el aumento de las temperaturas.
El problema es que la CA también contribuye al calentamiento planetario. “Estamos atrapados en este círculo vicioso del aire acondicionado en este momento, donde la gente instala más aire acondicionado y empeora el clima. Un clima ‘peor’ significa que la gente necesita más aire acondicionado, y eso sigue aumentando las emisiones”, dice Vince Romanin, un ingeniero que se describe a sí mismo como un “nerd térmico”.
Entonces, para realmente salvar vidas, el aire acondicionado debe distribuirse de manera más equitativa entre las poblaciones en mayor riesgo en un planeta que se calienta rápidamente, y la tecnología en sí necesita una revisión para evitar un aumento vertiginoso de las emisiones.
Romanin es uno de los que trabajan en el problema. Varias empresas, entre ellas Degradado donde Romanin es director ejecutivo (lo que lo llevó a la lista Grist 50 de 2021), están desarrollando nuevas tecnologías y enfoques de aire acondicionado que están comenzando a mostrar cómo será un enfoque de enfriamiento más eficiente y menos intensivo en términos de clima.
Organizaciones de salud pública como la Iniciativa Clinton de Acceso a la Salud, o CHAI, también han comenzado a destinar recursos a un mejor aire acondicionado, con el objetivo de llevarlo a quienes más lo necesitan. «Existe la oportunidad de cambiar lo que de otro modo sería una especie de aire acondicionado de nicho para consumidores ambientalmente conscientes en países de altos ingresos para que en realidad se convierta en un producto de bajo costo y alto volumen para las crecientes clases medias en Nigeria, India e Indonesia», dijo Neil. Buddy Shah, director ejecutivo de CHAI, dijo en un panel con el CEO de Grist en la Semana del Clima en septiembre. «Pero el sector público y el sector privado tienen que unirse y realmente garantizar la demanda».
Esta semana y la próxima, cubrimos algunas de las innovaciones, tanto tecnológicas como de mercado, que se están uniendo para crear el futuro del aire acondicionado equitativo y respetuoso con el clima. Esta semana comenzamos con el lado tecnológico. ¿Cómo será ese aire acondicionado amigable para el futuro? ¿Cómo cambiará las unidades HVAC y los aire acondicionado de ventana en los que confiamos?
«Existe la idea de que los productos HVAC son aburridos, poco interesantes, feos y difíciles de usar», dice Romanin. «Y eso no tiene por qué ser cierto en absoluto». Considera que el desafío de crear aire acondicionado mejor y más equitativo podría marcar el comienzo de una nueva generación de productos de calefacción y refrigeración que ofrezcan mejores experiencias generales.
Romanin dice que ingresó a este espacio no solo por el deseo de llevar innovación a una industria contaminante, sino también de llevar tecnología HVAC mejor y más limpia a las personas que más la necesitan. Gradient se ha asociado con la Autoridad de Vivienda de la ciudad de Nueva York como el primer cliente de su nueva unidad para todo clima: una versión de una bomba de calor que se parece más a una unidad de aire acondicionado de ventana.
Como hemos comentado antes, las bombas de calor han ganado popularidad en los últimos años como una tecnología más eficiente para reemplazar tanto los calentadores de gas natural como los aires acondicionados estándar. Gradient tiene como objetivo aumentar la accesibilidad y reducir costos con su diseño compacto. No requiere permisos especiales, agujeros en la pared ni mano de obra calificada para su instalación, lo que lo convierte en un posible reemplazo individual para unidades multifamiliares que dependen del aire acondicionado de ventana y también permite a los edificios retirar sus sistemas de calefacción de gas.
La compañía estima que ofrece hasta un 95 por ciento de reducción de emisiones directas si se usa durante todo el año. Parte de eso, dice Romanin, se transfiere a las emisiones indirectas: es eléctrico, por lo que si obtiene energía de una red sucia, ofrece algo más cercano a una reducción del 30 al 45 por ciento en las emisiones totales.
El aire acondicionado por sí solo representa aproximadamente 10 por ciento del consumo mundial de electricidad en la actualidad. Una parte sustancial de la sed de energía relacionada con el enfriamiento en realidad no proviene del manejo de la temperatura en sí, sino del manejo de la humedad. Para intentar evitar trabajar horas extras para deshumidificar mediante enfriamiento, algunas otras empresas Hemos diseñado AC que desacoplan esos procesos, como el inicio. Transaeraque utiliza un agente secante para extraer agua del aire antes de enfriarlo.
Otra forma en que Gradient y otras empresas pretenden ahorrar emisiones es mediante el uso de un sistema menos potente. refrigerante — las sustancias en las unidades de aire acondicionado que cambian de líquido a gas para ayudar a absorber el calor de la habitación que se está enfriando. El entorno regulatorio que rodea a los refrigerantes está en continua evolución. Por ejemplo, los clorofluorocarbonos o CFC (las sustancias químicas que devoran la capa de ozono) solían ser refrigerantes comunes hasta que se desaparecieron. eliminado gradualmente y finalmente prohibido. Pero hoy en día, la mayoría de los refrigerantes siguen siendo gases de efecto invernadero, a menudo mucho más potentes que el CO2.
Actualmente, gradient utiliza una sustancia química llamada R-32, que tiene aproximadamente un 70 por ciento menos Potencial de calentamiento global que el estándar de la industria, R-410A o Puron (que también se debe eliminado en los próximos dos años).
Aún así, a Romanin le gustaría hacerlo aún mejor. Su esperanza es que Estados Unidos avance hacia la autorización del R-290, un gas aún más respetuoso con el medio ambiente, para la refrigeración. El R-290 es propano, un gas natural que, obviamente, también es inflamable. Pero en su opinión, los fabricantes de refrigerantes sintéticos han contribuido a exagerar los riesgos de inflamabilidad del propano. “El R-32 también es inflamable, sólo que a un nivel diferente. Y muchísimos frigoríficos utilizan butano como refrigerante”, apunta.
Otros investigadores están intentando eliminar por completo la necesidad de refrigerantes. Un equipo de Harvard diseñó un prototipo de aire acondicionado que utiliza enfriamiento por evaporación, el mismo proceso que usan nuestros cuerpos para refrescarnos cuando sudamos. El agua absorbe calor a medida que se evapora, pero al hacerlo también añade humedad al aire; los investigadores de Harvard lograron evitar esto utilizando una capa repelente al agua que separa eficazmente el vapor de agua del aire enfriado.
En el futuro, Romanin espera que Gradient pueda ingresar a los mercados internacionales donde más se necesita aire acondicionado y donde se espera que la demanda crezca más. También ve una oportunidad para que la industria adopte sistemas más eficientes que, en última instancia, ofrezcan mejores experiencias.
Una forma de lograrlo es a través del software. Paridad, una empresa de software con sede en Ontario, ofrece gestión remota de HVAC para grandes edificios de apartamentos y hoteles. La idea es que los propietarios de edificios puedan ahorrar dinero y energía utilizando datos sobre el clima, los niveles de ocupación y los elementos de diseño del edificio para ajustar el suministro de calefacción y refrigeración, manteniendo al mismo tiempo una temperatura cómoda para los residentes. «Cuando le digo a la gente a qué me dedico, me dicen: ‘Oh, vaya, es sorprendente que eso no esté sucediendo ya»’, dice James Hannah, director general de Parity para Estados Unidos. Considera la eficiencia energética como una paso crucial hacia la descarbonización general. “Independientemente de si todavía tienes una caldera de gas o si has pasado a otra tecnología, lo mejor es no consumir en exceso”, afirma.
A largo plazo, Gradient quiere avanzar hacia una experiencia controlada por una aplicación que ajustaría la temperatura interior según la estación o la hora del día. La idea es similar a lo que ofrece Parity desde el punto de vista de la eficiencia, pero también implicaría un cambio en la demanda real. Por ejemplo, la mejor temperatura para un sueño saludable es unos pocos grados más baja que lo que la mayoría de la gente consideraría una temperatura ambiente confortable durante el día. Apoyarse en este tipo de turnos diarios y estacionales podría ayudar a las personas a sentirse más cómodas en el interior y también reducir nuestra dependencia de la calefacción o el aire acondicionado a todo volumen.
Ese deseo de un mejor producto también podría ayudar a impulsar la escala y la velocidad necesarias para descarbonizar, especialmente en los países más ricos, cree Romanin. Desde la perspectiva del placer, el problema número uno que resuelve el modelo actual de Gradient es devolverles a los residentes sus ventanas. En lugar de sentarse encima del alféizar de la ventana, se sitúa a horcajadas sobre él y su parte superior también sirve como estante.
«Es difícil imaginar lo genial y emocionante que es un AC porque todos son muy aburridos», dice. “Pero en realidad, el confort térmico de su hogar es una parte muy emocional de su hogar. Y no hay ninguna razón por la que los productos que utilizamos para hacer que nuestro hogar sea cómodo no puedan brindar experiencias emocionantes”.
La próxima semana: Analizamos lo que se necesita para llevar aire acondicionado descarbonizado y respetuoso con las emisiones a las comunidades de primera línea de todo el mundo.
—Claire Elise Thompson
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Un tiro de despedida
Durante una ola de calor en Japón este verano, algunos residentes se pusieron chaquetas con aire acondicionado aventurarse al aire libre, como el estudiante de último año que se muestra a continuación, disfrutando del popular juego de gateball.