В то время как экстремальные волны тепла опустошают Соединенные Штаты, Европу и Африку, убивая тысячи людей, ученые предупреждают, что худшее еще впереди. Поскольку страны продолжают выбрасывать парниковые газы в атмосферу, а в США вероятность краха значимого федерального законодательства об изменении климата падает, изнуряющие температуры этого лета могут показаться умеренными за 30 лет.
На этой неделе многие стали свидетелями того, какое смертельное воздействие может оказать экстремальная жара в стране, плохо подготовленной к палящим температурам. В Великобритании, где кондиционеры встречаются редко, общественный транспорт не работает, школы и офисы закрыты, а больницы отменили неэкстренные процедуры.
Кондиционирование воздуха, технология, которую многие считают само собой разумеющейся в самых богатых странах мира, является спасательным инструментом во время экстремальных волн жары. Однако только около 8% из 2,8 млрд человек, живущих в самых жарких — и часто самых бедных — частях мира, в настоящее время имеют кондиционер в своих домах.
В недавней статье группа исследователей из проекта Harvard China Project, базирующегося в Гарвардской школе инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), смоделировала будущий спрос на кондиционирование воздуха по мере увеличения количества дней с экстремальной жарой во всем мире. Группа обнаружила огромный разрыв между текущей мощностью кондиционеров и тем, что потребуется к 2050 году для спасения жизней, особенно в странах с низким уровнем дохода и развивающихся странах.
Исследователи подсчитали, что в среднем по крайней мере 70% населения в нескольких странах будут нуждаться в кондиционировании воздуха к 2050 году, если уровень выбросов продолжит расти, а в экваториальных странах, таких как Индия и Индонезия, это число еще выше. Даже если мир достигнет пороговых значений выбросов, установленных в Парижских климатических соглашениях — чего он не собирается делать, — в среднем от 40% до 50% населения во многих самых теплых странах мира все равно будут нуждаться в кондиционерах.
«Независимо от траекторий выбросов, необходимо масштабное расширение систем кондиционирования воздуха или других вариантов охлаждения помещений для миллиардов людей, чтобы они не подвергались воздействию этих экстремальных температур на протяжении всей своей оставшейся жизни», — сказал Питер Шерман, научный сотрудник Гарвардского проекта «Китай» и первый автор недавней статьи.
Шерман, с постдокторантом Хайяном Линем и Майклом МакЭлроем, профессором наук об окружающей среде имени Гилберта Батлера в SEAS, специально рассмотрели дни, когда сочетание тепла и влажности, измеряемое так называемой упрощенной температурой смоченного термометра, может убить даже молодых здоровых людей в течение нескольких часов. Эти экстремальные события могут происходить, когда температура достаточно высока или влажность достаточно высока, чтобы не допустить охлаждения тела через пот.
«Хотя мы сосредоточились на днях, когда упрощенная температура влажного термометра превышала порог, за которым температуры опасны для жизни большинства людей, температура влажного термометра ниже этого порога все еще может быть действительно дискомфортной и достаточно опасной, чтобы потребовать кондиционера, особенно для уязвимых групп населения», — сказал Шерман. «Так что это, вероятно, недооценка того, сколько кондиционера понадобится людям в будущем».
Команда рассмотрела два варианта будущего: один, в котором выбросы парниковых газов значительно возрастут по сравнению со средним показателем на сегодняшний день, и промежуточный вариант будущего, в котором выбросы сократятся, но не будут полностью прекращены.
Исследовательская группа подсчитала, что в будущем с высоким уровнем выбросов 99% городского населения Индии и Индонезии будут нуждаться в кондиционировании воздуха. В Германии, стране с исторически умеренным климатом, исследователи подсчитали, что до 92% населения будут нуждаться в кондиционерах в случае экстремальной жары. В США около 96% населения будут нуждаться в кондиционерах.
Страны с высоким уровнем дохода, такие как США, лучше подготовлены даже к самому суровому будущему. В настоящее время около 90% населения в США имеют доступ к кондиционерам, по сравнению с 9% в Индонезии и всего 5% в Индии.
Даже если выбросы сократятся, Индии и Индонезии все равно придется установить системы кондиционирования воздуха для 92% и 96% городского населения соответственно.
Больше переменного тока потребует больше энергии. Экстремальные волны тепла уже напрягают электросети по всему миру, а огромный рост спроса на переменный ток может привести к тому, что существующие системы окажутся на грани разрыва. Например, в США на кондиционирование воздуха уже приходится более 70% пикового спроса на электроэнергию в жилых домах в чрезвычайно жаркие дни в некоторых штатах.
«Если вы увеличите спрос на переменный ток, это также окажет серьезное влияние на электросеть», — сказал Шерман. «Это создает нагрузку на сеть, поскольку все будут использовать переменный ток в одно и то же время, влияя на пиковый спрос на электроэнергию».
«При планировании будущих энергосистем становится ясно, что нельзя просто масштабировать текущий спрос, особенно для таких стран, как Индия и Индонезия», — сказал МакЭлрой. «Такие технологии, как солнечная энергетика, могут быть особенно полезны для решения этих задач, поскольку соответствующая кривая предложения должна хорошо коррелировать с этими летними пиковыми периодами спроса».
Другие стратегии по сдерживанию возросшего спроса на электроэнергию включают осушители воздуха, которые потребляют значительно меньше энергии, чем кондиционеры. Каким бы ни было решение, очевидно, что экстремальная жара — это проблема не только для будущих поколений.
«Это проблема на данный момент», — сказал Шерман.
Holtop — ведущий производитель в Китае, специализирующийся на производстве оборудования для рекуперации тепла «воздух-воздух». Компания занимается исследованиями и разработкой технологий в области рекуперации тепла и энергосберегающего оборудования для обработки воздуха с 2002 года. Основная продукция включает в себя вентилятор с рекуперацией энергии ERV/HRV, воздушный теплообменник, блок обработки воздуха AHU, систему очистки воздуха. Кроме того, профессиональная команда по проектным решениям Holtop также может предложить индивидуальные решения по ОВК для различных отраслей промышленности.
Для получения более подробной информации посетите сайт:https://www.seas.harvard.edu
Время публикации: 07-сен-2022
