Cuộc đua tạo ra chiếc điều hòa tốt nhất thế giới

Từ khi được phát minh, điều hòa nhiệt độ đã trở thành công cụ hữu hiệu giúp làm mát trong mùa hè nóng bức. Tuy nhiên, sự bùng nổ của điều hòa nhiệt độ là một trong những tác nhân khiến Trái Đất nóng lên. Lúc này, các công ty khởi nghiệp đã phát triển những sản phẩm mới nhằm phá vỡ vòng lặp ấy, theo Wall Street Journal.

Vòng lặp

Ngay khi mùa hè năm nay bắt đầu, các đợt sóng nhiệt tấn công hàng loạt khu vực trên khắp thế giới, từ châu Mỹ, châu Âu cho tới châu Á. Nhu cầu sử dụng điều hòa đã tạo ra gánh nặng cho mạng lưới điện cho nhiều quốc gia.

Các công ty khởi nghiệp cho biết họ đang tập trung phát triển những mẫu điều hòa hiệu suất cao, có thể giúp giảm tải gánh nặng cho mạng lưới điện.

Blue Frontier, Transaera, Montana Technologies đang hối hả tìm kiếm dòng tiền đầu tư để phát triển các công nghệ giúp nâng cao hiệu suất điều hòa.

Điều hòa là một trong các tác nhân khiến Trái Đất nóng lên. Ảnh: Reuters.

Một trong các hướng đi là xử lý độ ẩm không khí thay vì tập trung vào nhiệt độ. Để giải quyết vấn đề độ ẩm cao, các công ty khởi nghiệp sử dụng những nguyên liệu có khả năng hấp thụ ẩm như dung dịch muối.

Đổi mới trong công nghệ làm mát là một trong các ưu tiên của chính quyền Tổng thống Mỹ Joe Biden. Tại Mỹ, khoảng 15% phát thải khí nhà kính đến từ hệ thống sưởi ấm và làm mát các tòa nhà.

Năng lượng sử dụng cho hệ thống làm mát đang tăng nhanh hơn bất cứ mục đích sử dụng nào khác. Điều hòa nhiệt độ đang khiến biến đổi khí hậu trở nên trầm trọng hơn bởi thiết bị này tiêu tốn lượng lớn năng lượng được tạo ra nhờ đốt nhiên liệu hóa thạch.

Tại các quốc gia mới nổi như Ấn Độ, tầng lớp trung lưu ngày càng đông đảo sẽ tăng số điều hòa nhiệt độ được sử dụng từ 2 tỷ chiếc lên khoảng 5,5 tỷ chiếc vào năm 2050, theo dự đoán của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA).

Trong số 5,5 tỷ chiếc điều hòa ấy, một phần không nhỏ sẽ là điều hòa giá rẻ vận hành bằng công nghệ cũ. Khi nhiệt độ và độ ẩm càng cao, hiệu suất của điều hòa sẽ càng giảm.

Lúc này, một đợt sóng nhiệt kỷ lục đang tấn công miền Nam nước Mỹ khiến hơn 40 triệu người bị ảnh hưởng. Nhiệt độ có nơi lên sẽ tới 46 độ C trong tuần tới. Trong khi đó, một số vùng ở Trung Quốc và Siberia của Nga cũng đang chứng kiến nhiệt độ tăng cao kỷ lục.

2023 là năm hiện tượng El Nino quay trở lại, được dự báo sẽ khiến khí hậu toàn cầu trở nên cực đoan hơn.

Trong bối cảnh thời tiết đang trở nên ngày càng khắc nghiệt hơn, các công ty khởi nghiệp hy vọng các công nghệ mới có thể giúp ngành sản xuất điều hòa lột xác, tương tự Tesla đã buộc ngành xe hơi nhanh chóng dịch chuyển sang xe điện.

"Chúng ta đang trải qua thời khắc tương tự ngành công nghiệp xe hơi khoảng 10 năm trước", Daniel Betts, CEO của Blue Frontier, cho hay.

Công nghệ làm mát mới

Điều hòa hoạt động bằng cách đồng thời giảm độ ẩm và làm lạnh không khí. Các công ty đang nghiên cứu công nghệ làm mát mới tin rằng đổi mới cách thức giảm độ ẩm không khí có thể làm tăng hiệu suất của điều hòa.

Điều hòa truyền thống loại bỏ khí nóng bằng cách biến đổi các chất hóa học làm mát từ dạng khí sang dạng lỏng và ngược lại, đồng thời dùng quạt để lưu thông khí mát.

Trong khi đó, điều hòa loại bỏ hơi nước trong không khí bằng cách làm mát không khí tới khi chúng trở thành dạng lỏng và được xả ra ngoài. Việc chức năng loại bỏ hơi nước không thể hoạt động độc lập với làm mát làm giảm hiệu năng của điều hòa.

Điều hòa công nghệ cũ không còn phù hợp. Ảnh: Reuters.

Blue Frontier cho biết có thể tách riêng chức năng điều khiển nhiệt độ và chức năng làm khô không khí bằng sử dụng dung dịch muối. Giải pháp này cũng giúp tiết kiệm điện, đặc biệt hữu ích trong những ngày nóng cao điểm.

Dung dịch muối bên trong điều hòa sẽ được làm nóng, giải phóng nước và tăng độ kết tinh của muối, làm chúng hấp thụ nước tốt hơn.

Khi điều hòa nhiệt độ được bật lên, muối sẽ tiếp xúc với không khí nóng ẩm, hấp thụ hơi nước qua đó giảm độ ẩm của không khí.

Không khí được làm mát bên trong một bộ phận có tên bộ trao đổi nhiệt, sử dụng công nghệ hiệu suất cao có thể giảm nhiệt độ của không khí bằng cách cho nó tiếp xúc với nước. Không khí hấp thụ nước, làm giảm nhiệt độ của không khí cũng như bộ trao đổi nhiệt.

Luồng khí hấp thụ nước trở nên ấm và ẩm sẽ được điều hướng ra bên ngoài. Trong khi đó, không khí chạy qua bộ chuyển đổi nhiệt được làm mát và được thổi vào phòng sử dụng.

Bất chấp nhu cầu đổi mới trong lĩnh vực làm mát, các công ty khởi nghiệp chế tạo điều hòa thế hệ mới đang gặp khó trong nỗ lực gọi vốn. Một phần bởi những nhà sản xuất điều hòa lớn như Carrier hay Trane Technologies vẫn thống trị thị thường.

Carrier và Trane cho hay đang tung ra thị trường những phiên bản điều hòa truyền thống nâng cấp, dù vẫn sử dụng công nghệ cũ, nhưng có thể giúp tiết kiệm điện.

Tuy vậy, các chuyên gia cho rằng việc nâng cấp điều hòa công nghệ cũ là không đủ đáp ứng nhu cầu của các nền kinh tế mới nổi đang sử dụng ngày càng nhiều điều hòa đi kèm điện để vận hành.

"Vấn đề khí hậu sẽ chỉ càng tồi tệ hơn nếu tiếp tục sản xuất điều hòa thế hệ cũ", Sorin Grama, CEO của Transaera, cho biết.

Yêu cầu phát triển các công nghệ làm mát mới đã thúc đẩy Carrier rót tiền đầu tư cho nghiên cứu, CEO Jennifer Anderson cho biết. Carrier đã đầu tư 4,5 triệu USD vào Transaera. Lúc này, Transaera đang nghiên cứu mẫu điều hòa sử dụng vật liệu hấp thụ mạnh để loại bỏ độ ẩm trong không khí.

Duy Anh

Theo Bloomberg