Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Hvordan vi kan holde vores planet kølig, selvom A/C -brug stiger

I Indien, leverandører af klimaanlæg venter på kunder under en episode med høj varme. Kredit:Raveendran/AFP

Den 28. juni, 2019, rekordtemperaturer blev registreret i det franske departement le Gard, stiger over 45 ° C (113 ° F) mærket for første gang i Frankrig. Mindre end en måned senere ramte en anden hedebølge, skubber temperaturerne i Paris og andre byer til højder, der aldrig er set før.

Høje temperaturer plager nu mange lande rundt om i verden, herunder Indien, som led af kvælende varme i begyndelsen af ​​juni, ved temperaturer på mere end 50 ° C (122 ° F).

I betragtning af de gentagne hedebølger, brugen af ​​aircondition (A/C) er steget kraftigt:det forbedrer både levevilkår og økonomisk produktivitet. Men den øjeblikkelige lettelse, den tilbyder, opvejes af dens skadelige miljøvirkninger.

Hvad er tendenserne inden for A/C -brug på verdensplan? Hvad er dens miljøpåvirkninger, og hvilke handlinger skal vi foretage for at forbedre situationen? For at besvare disse spørgsmål, vi brugte data fra Enerdata og en rapport fra 2018 fra International Energy Agency (IEA).

En blomstrende økonomisk aktivitet

Mindre end en tredjedel af husstandene verden over ejer en klimaanlæg, men nogle regioner er mere udstyrede end andre. I USA og i Japan, 90% af husstandene har en. Kina har nu over en tredjedel af verdens klimaanlæg, med en husstandsprocent på 60% - et forhold langt over 8% for de 2,8 milliarder husstande, der bor i de varmeste regioner. I Europa, gennemsnitlig, 20% af husstandene ejer en klimaanlæg, men kun 5% af de franske husstande gør det.

Airconditionbommen er et globalt fænomen. Kredit:Carine Sebi baseret på data fra AIE og Odyssee

Tendenser i A/C -enhedssalg viser, at hullerne lukker. Salget steg 15% mellem 2017 og 2018, især i vækstøkonomier (Kina, Brasilien, Indien, Indonesien og Mexico), hvor ekstremt høje temperaturer bliver mere og mere hyppige. Antallet af A/C -enheder i verden steg med 40%, og er næsten fordoblet i Asien siden 2010.

Ekstremt hurtig vækst i energiforbrug

Aircondition repræsenterer en stadig større andel af elforbruget i byggesektoren, både bolig og tertiær. Det er ansvarligt for 12% af sektorens CO 2 emissioner på verdensplan.

I Saudi -Arabien, A/C tegner sig for 73% af sektorens elforbrug, sammenlignet med 23% i USA og Indien. I Europa, det tegner sig kun for 2%, men med en markant årlig stigning siden 2000 (3,5% vækst om året), en sats, der fortsat er beskeden i forhold til dem, der observeres i Asien:12% om året siden 2000 i Kina, 11% i Indien og 9% i Indonesien.

Japan er en undtagelse, med et stabilt forbrug siden 2000:da A/C -markedet er næsten fuldstændigt mættet (med en ejerandel på 90%), der er lille ændring i antallet af installerede A/C -enheder, og udskiftning af gamle enheder med mere effektive modeller forbedrer deres samlede energieffektivitet.

De høje energiomkostninger ved køling. Kredit:Carine Sebi baseret på data fra Enerdata

Elektriske systemer testet til deres grænser

På toppen af ​​juni's hedebølge i Frankrig, den franske transmissionssystemoperatør, RTE, meddelte, at rekordhøjt for sommerens elforbrug - 59, 436 MW - var nået på grund af øget brug af klimaanlæg og blæsere. De angav, at hver grad over normale sæsonbetingede temperaturer var korreleret med et ekstra elforbrug svarende til hele Bordeaux by (omkring 250, 000 indbyggere). I Kina, på de varmeste dage, A/C tegner sig for op til halvdelen af ​​den maksimale el -efterspørgsel i landet.

Afkøling af vores boligarealer bidrager nu til global opvarmning. Først, en stor andel af klimaanlæg, der sælges eller installeres på verdensplan, er meget energikrævende. De forbruger store mængder elektricitet, fremstillet hovedsageligt ved hjælp af kul, hvilket resulterer i højt CO 2 emissioner.

Desværre, de største brugere af klimaanlæg i verden er dem med det mest forurenende energimix, som Saudi -Arabien og Kina. Selvom energiproduktionen i USA har et betydeligt lavere kulstofindeks end i disse to lande, den har stadig det højeste CO 2 emissioner på grund af mængden af ​​el, der genereres for at imødekomme efterspørgslen efter aircondition. Tendenser tyder på, at dette er et voksende fænomen. I Kina, CO 2 emissioner forbundet med A/C-brug femdoblet sig mellem 2000 og 2017.

Klimaanlæg bruger også kølevæsker, som kølemidler, med et stort potentiale for global opvarmning, når den slippes ud i atmosfæren. Nogle af disse midler opvarmes op til flere tusinde gange mere end CO 2 . Disse gasser formodes ikke at blive udsendt af klimaanlæg, men lækage opstår ofte under fremstilling, vedligeholdelse og nedbrud.

CO₂ -emissioner knyttet til elproduktion og A/C -brug. Kredit:Carine Sebi baseret på data fra Enerdata (venstre) og AIE (højre)

Kan vi afbøde de skadelige virkninger?

Det er, imidlertid, mulig at bremse visse skadelige virkninger. Først, det er vigtigt at afkarbonisere energien, der bruges i bygninger, for hvilke A/C repræsenterer en stigende andel af energiforbruget. Udviklingen af ​​vedvarende energikilder på verdensplan bør muliggøre en sådan afkulning. Sekund, det er bydende nødvendigt, at arkitekturen tilpasser sig klimaændringerne, for både nye (mest i Asien) og eksisterende (i Europa og Nordamerika) bygningsmasse. Isolering, passende byggematerialer, og vinduesbeskyttelse mod solen er nogle af de løsninger, der drastisk kan reducere behovet for klimaanlæg.

Vi skal også huske, at energieffektiviteten for A/C -enheder varierer meget fra det ene land til det andet:Udstyr, der sælges i Japan og EU, er generelt 25% mere effektivt end det, der sælges i USA og Kina. Optimering af energiforbruget for klimaanlæg, især ved at implementere standarder og obligatorisk energieffektivitetsmærkning, kunne halvere stigningen i energibehovet.

Vi har også brug for en strengere regulering af kølemiddelvæsker, der har været i brug i de sidste 30 år eller deromkring. Den første generation af gas (chlorfluorcarboner eller CFC'er) blev forbudt i 1981 i Montreal -protokollen, på grund af dets destruktive virkninger på ozonlaget.

Den nuværende generation af kølemidler (hydrofluorcarboner eller HFC'er) har ringe effekt på ozonlaget, men bidrager desværre stærkt til drivhuseffekten. Optagelsen af ​​HFC'er i Montreal -protokollen blev endelig offentliggjort i november 2018, gennem Kigali -ændringen, som har til formål at reducere brugen af ​​HFC'er med 80% mellem nu og 2038-2047.

Forbedret energieffektivitet for A/C -enheder bidrog til at undgå en stigning på 20% i A/C -energiforbruget på verdensplan, i forhold til 2000 niveauer. Kredit:AIE

Inden for EU, the F-gas regulation was implemented in 2006, entirely replaced in 2015. This regulation aims to speed up a reduction in greenhouse gas emissions through a gradual ban on HFCs currently used in the cooling sector.

Endelig, adopting good habits is an essential part of the solution and should allow us to reduce A/C consumption. The French Environment and Energy Management Agency, Ademe, advises that rooms not be cooled to under 26°C. The difference between outside and inside temperatures should not be more than 5 to 7 degrees. This is also a way of reducing electricity bills, since an ambient temperature just 1°C too low – for example, 23°C rather than 24°C—increases an A/C unit's annual energy consumption by 12 to 18%.

3.5 times more A/C units by 2050

Ifølge IEA, the number of A/C units worldwide will rise from 1.6 billion to 5.6 billion by 2050. This increase is expected to be particularly high in emerging economies like India, where A/C could represent 45% of peak electricity demand by 2050, as opposed to the current 10%. Large investments in new electrical plants would be necessary to meet this peak demand during the night, when solar energy is unavailable.

Let us also hope that A/C manufacturers will find an alternative to refrigerant fluids. For nu, the planned alternative is HFOs (hydrofluoroolefins), which have little greenhouse impact. Imidlertid, one of the degradants produced by the breakdown of HFOs is toxic to plants, and remains in soils and water for long periods of time…

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler