Os cientistas mostram que a umidade controladora tem um grande impacto nas emissões de gases de efeito estufa

Espera -se que as emissões de gases de efeito estufa de ar condicionado subam à medida que o crescimento econômico impulsiona os esforços para controlar a temperatura e a umidade, de acordo com uma análise de cientistas do Laboratório Nacional de Energia Renovável e da Xerox Parc.

A pesquisa, que explora o impacto ambiental do controle da umidade, aparece na revista Joule como "o impacto da umidade nas emissões de gases de efeito estufa do ar condicionado.”Enquanto a energia usada para alimentar os ar condicionados tem implicações claras nas emissões de gases de efeito estufa, o impacto da remoção de umidade do ar escapou ao estudo aprofundado até agora.Os pesquisadores mostraram que o controle da umidade é responsável pela metade das emissões relacionadas à energia, com a outra metade devido ao controle da temperatura.

"É um problema desafiador que as pessoas não tenham resolvido desde que os ar condicionados se tornaram locais comuns há mais de meio século", disse Jason Woods, engenheiro de pesquisa sênior da NREL e co-autor do novo estudo.Seus co-autores de Nrel são Nelson James, Eric Kozubal e Eric Bonnema. The collaborators from Xerox PARC, an R&D company working on ways to remove humidity more efficiently from the air, are Kristin Brief, Liz Voeller, and Jessy Rivest.

Os pesquisadores apontaram que a crescente necessidade de esfriar o ar é uma causa e um efeito da mudança climática.

Mesmo uma pequena quantidade de umidade no ar pode fazer com que as pessoas se sintam desconfortáveis e até danificam os edifícios na forma de mofo e bolor.Além disso, o controle da umidade interna por meio de tecnologias de ar condicionado disponível comercialmente afeta o ambiente de três maneiras: 1) eles consomem uma quantidade considerável de eletricidade, 2) eles usam e vazam refrigerantes à base de CFC com potencial de aquecimento global que é 2.000 vezes mais potente que o carbonodióxido e 3) a fabricação e entrega desses sistemas também liberam gases de efeito estufa.

Os pesquisadores calcularam o ar condicionado é responsável pelo equivalente a 1.950 milhões de toneladas de dióxido de carbono liberadas anualmente, ou 3.94% das emissões globais de gases de efeito estufa.Desse número, 531 milhões de toneladas provêm da energia gasta para controlar a temperatura e 599 milhões de toneladas da remoção de umidade.O equilíbrio dos 1.950 milhões de toneladas de dióxido de carbono vem do vazamento de refrigerantes causadores de aquecimento global e de emissões durante a fabricação e transporte do equipamento de ar condicionado.Gerenciar a umidade com os aparelhos de ar condicionado contribui mais para as mudanças climáticas do que o controle da temperatura.Espera -se que o problema piore como consumidores em mais países - principalmente na Índia, China e Indonésia - instalam rapidamente muito mais aparelhos de ar condicionado.

"É uma coisa boa e ruim", disse Woods."É bom que mais pessoas possam se beneficiar de um conforto melhorado, mas também significa que muito mais energia é usada, e as emissões de carbono são aumentadas.”

Para calcular as emissões para gerenciar a temperatura e a umidade, os pesquisadores dividiram o globo em uma grade fina, medindo 1 grau de latitude em 1 grau de longitude.Dentro de cada célula da grade, foram consideradas as seguintes características: população, produto interno bruto, propriedade estimada de ar condicionado per capita, intensidade de carbono da grade e clima de hora em hora.Eles administraram quase 27.000 simulações em todo o mundo para edifícios comerciais e residenciais representativos.

As mudanças climáticas estão afetando as temperaturas e a umidade ambiente em todo o mundo, tornando -o mais quente e mais úmido.Como parte do estudo, os pesquisadores consideraram o impacto do clima em mudança no uso de energia do ar condicionado até 2050.Por exemplo, o estudo projeta o uso de energia do ar condicionado para aumentar em 14% no clima mais quente estudado (Chennai, Índia) e em 41% no mais leve (Milão, Itália) até 2050.Prevê -se que o aumento da umidade global tenha um impacto maior nas emissões do que o aumento das temperaturas globais.

"Já fizemos a tecnologia centenária existente quase o mais eficiente possível", disse Woods.“Para obter uma mudança transformacional de eficiência, precisamos olhar para diferentes abordagens sem as limitações do existente.”

A tecnologia de compressão de vapor existente é otimizada para esfriar nossos edifícios usando um “ciclo de compressão de vapor.”Este ciclo usa refrigerantes nocivos para esfriar o ar baixo o suficiente para torcer sua umidade, geralmente resfriando o ar e desperdiçando energia.Melhorar o ciclo de compressão de vapor está atingindo limites práticos e teóricos, apontando para a necessidade de saltar para uma maneira totalmente nova de esfriar e desumidificar edifícios.Novas tecnologias que dividem esse problema de controle de refrigeração e umidade em dois processos mostram potencial para melhorar a eficiência em 40% ou mais.Uma vez que esse espaço tecnológico é o uso de ciclos de refrigeração baseados em dessecante líquido, como as muitas tecnologias de ar condicionado de ar condicionado líquido que o NREL está desenvolvendo com muitos parceiros, como Emerson e Blue Frontier.

Os pesquisadores apontam que o uso de dessecantes líquidos muda fundamentalmente a maneira como a umidade é controlada e tem limite de eficiência teórica 10 vezes maior que o ciclo de compressão de vapor sozinho.Uma tecnologia hipotética-com apenas metade desse novo limite-reduziria as emissões de energia de resfriamento em 42% em 2050, com o equivalente a evitar 2.460 milhões de toneladas de dióxido de carbono anualmente.

O Escritório de Tecnologias de Construção do Departamento de Energia financiou a pesquisa publicada em Joule.

Nrel é o u.S.Laboratório Nacional Primário do Departamento de Energia para Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Renovável e Eficiência Energética.O NREL é operado para o DOE pela Alliance for Sustainable Energy LLC.

Artigo cortesia do Laboratório Nacional de Energia Renovável.