Климатиците са на близо 100 години и все пак не са еволюирали много - технологията им е на практика същата, каквато е била в деня на изобретяването им.
Тази технология обаче е променила живота ни, правейки възможно да се живее добре на места, където иначе жегата би направила живота непоносим. Климатизацията също така е жизненоважна за компании и технологии, които разчитат на контролирана температура и влажност, като интернет сървърите, които изпращат този материал до вашето устройство.
Всичко това обаче си има и своята цена: охлаждането на въздуха е отговорно за 10% от потреблението на електричество на планетата, твърди Международната агенция по енергетика.
И докато светът се затопля, търсенето на климатици само ще нараства, особено в развиващите се държави. Това на свой ред ще увеличава ефекта, който охлаждащите устройства имат върху климата, като допълнително затопля Земята, създавайки порочен кръг.
Сегашната технология не може да бъде поддържана още дълго. Затова нова коалиция - предвождана от индийското правителство и американската неправителствена организация за екологични изследвания Rocky Mountain Institute (RMI) - дават начало на конкурса Global Cooling Prize за проектиране на следващото поколение системи за охлаждане на въздуха. Наградата за победителя - 1 млн. долара.
"Първият домашен климатик е бил пуснат на пазара през 1926 г. от Уилис Кариър, който отдавна вече е покойник. Ако го върнем към живота и му покажем сегашните продукти за охлаждане на въздуха, не само че той ще знае какво представляват те, но и ще може да ви каже как точно работят", коментира управляващият директор на RMI Иън Кембъл.
Има 1,2 млрд. устройства за климатизация на помещения, инсталирани в момента, но броят им ще нарасне до 4,5 млрд. към 2050 г., се казва в доклад на RMI.
"Ефектът от това върху търсенето на електричество ще е огромен. Дилемата е, че така се стига до щети за околната среда, които не можем да си позволим. Това е типът климатична заплаха, която не виждате особено в огледалото за задно виждане, но когато погледнете какво предстои, е огромна", заявява Кембъл, който е съавтор на доклада.
Global Cooling Prize задава специфични препоръки за участниците, на които е възложена задачата да проектират решение за охлаждане с пет пъти по-малко ефект върху климата от тези, които са популярни в момента. Това означава, че евентуалният победител в конкурса ще може да даде решението, с което да се противодейства на ефекта върху околната среда от очакваното нарастване на търсенето на климатици.
За да постигнат тази подобрена ефективност, предложените проекти могат да бъдат по-скъпи от сегашните климатици (но цената не бива да е повече от два пъти по-висока). По-високата цена на теория ще бъде компенсирана от по-ниските текущи разходи.
"Ако технологията е два пъти по-скъпа и използва една четвърт от електричеството, цената ще се избие за около 2 и половина години", обяснява Кембъл.
Участниците също така трябва да спазват седем допълнителни правила, повечето от които целят да предотвратят това, което Кембъл нарича "нежелани последици". Сред тях попадат прекомерна употреба на вода или на редки изкопаеми, както и ограничения за изгарянето на гориво и изолацията.
Журито на конкурса е подготвило кратък списък от осем финалисти, които ще изготвят функциониращи прототипи. Те ще бъдат подложени на изпитания и в лабораторни, и в реални условия в жилищен блок в Делхи.
"Ще направим 60-дневни изпитания в пика на лятото в Делхи. Индия ще е най-големият пазар за решения за охлаждане през следващите 30 години, като ще премине от около 14 млн. климатици в момента до близо милиард към 2050 г. Енергийната система ще трябва да удвои мощността си, за да постигне това", коментира Кембъл.
Състезанието е привлякло над 2100 участници от 95 държави. От дълъг списък от 139 екипа, осемте избрани финалисти са били наградени с 200 000 долара за разработка на прототипи и доставката им в Индия за изпитания през лятото на 2020 г.
Три от осемте финалисти са от Индия, три са от САЩ, и по един от Великобритания и Китай.
"Имаме три големи производители, един университет с много напреднала технология, и четири по-малки участници, навлизащи в тази ниша, без да са в бранша, с някои много новаторски и различни подходи", обяснява Кембъл.
Предложените проекти използват широка гама от технологии, от парна компресия до изпарително охлаждане. Barocal, стартъп, произлизащ от разработка на университета Кембридж, използва технология за твърдотелно охлаждане, вместо традиционни течни охладители, които може да предизвикат теч с времето.
Междувременно проектът на Kraton, тексаска химическо-инженерна компания, предлага решение, което използва просто вода, като по този начин напълно премахва основния механичен компонент на климатиците - компресора, за да направи проекта по-скалируем и достъпен.
Други участници се фокусират върху ограниченията на сегашните климатици, от рода на липсата на контрол върху температурата и влажността едновременно. Дизайнът, предложен от американския стартъп M2 Thermal Solutions, позволява на потребителите да задават и конкретна температура, и ниво на влажност в помещението.
Трудно е да се прецени какво ще представляват тези предложени нови машини, преди да бъдат направени реални прототипи, но несъмнено те ще дебютират и с нова естетика, тъй като повечето от дизайните в шортлиста са базирани на фундаментално различна технология в сравнение с традиционните климатици.
Победителят, който ще бъде оповестен през ноември 2020, ще получи награда от 1 млн. щатски долара. Тогава започва и реалното предизвикателство: да бъде убеден светът, че традиционните климатици имат нужда от замяна.
"Сегашната индустрия за климатизация се оценява на над 100 млрд. долара и има добре изградена верига за създаване на стойност - от производство през дистрибуция до поддръжка след момента на продажба", обяснява казва старшият вицепрезидент на Kraton Виджай Мхетар.
"Какъвто и да е нов дизайн ще трябва да има минимални препятствия за възприемане от потребителите и да има изградена сходна верига верига за доставки", допълва той.
Според Хавиер Моя от Barocal и Кембриджския университет, основното предизвикателство е да бъдат убедени хората да купят климатик на база производителността му и ефекта му върху климата, а не само цената.
"Тази промяна във възприятието на потребителите може също да бъде подпомогната от постепенното спиране от продажба на нанасящи сериозна вреда на околната среда устройства", допълва той.
Защо обаче климатиците са се променили толкова малко от изобретяването им през 1902 г.? Според Райън Мелсърт, изпълнителен директор на финалистите M2 Thermal Solutions, това може да се дължи на нагласата "далеч от очите, далеч от ума".
"Тези системи са навсякъде около нас, в шкафове и мазета на къщата, в служебни помещения на офисите, под капака на возилата ни," казва той в имейл. "Но тъй като те рядко се виждат, потребителите са толерантни към тази липса на иновации", обяснява Мелсърт.
През последния век, огромното мнозинство от браншовите инвестиции са се влагали в поевтиняването на традиционния дизайн, коментира Виджай Мхетар, въпреки че най-добрият модел на пазара в момента има само теоретична ефективност - съотношението между премахната топлина и използвана енергия - от 14%.
Това е твърде малко в сравнение с по-ефективни технологии като светлинни и соларни панели, които сега достигат съответно 67% и 28% в своите области, според доклада на RMI.
"Вярваме, че рязка промяна в производителността вероятно ще се появи в резултат на радикално нов проект, изобретен извън бранша", казва той.
И надеждата е, че действително скоро ще разполагаме с такакава нова алтернатива, която да помогне не само за охлаждането на домовете на хората, но и за охлаждането на целия свят.
