يمكن للتكنولوجيا المتطورة أن تقلل بشكل كبير من كمية الطاقة المستخدمة في تكييف الهواء

يتكون نظام AirJoule من حجرتين، تحتوي كل منهما على أسطح مطلية بهذه المادة الخاصة. يتناوبون في إزالة الرطوبة من تدفق الهواء. تقوم إحدى الغرف دائمًا بتجفيف الهواء الذي يتم دفعه عبر النظام بينما تقوم الغرفة الأخرى بإطلاق الرطوبة التي جمعتها مسبقًا تدريجيًا. يتم تطبيق القليل من الحرارة من غرفة التجفيف على الطبقة المشبعة بالرطوبة في الأخرى، حيث يساعد ذلك على تشجيع الماء على التنقيط بعيدًا لإزالته. يقول جور إن هذين التجويفين يتبادلان الأدوار كل 10 دقائق أو نحو ذلك.

لا تعمل هذه العملية على تبريد الهواء، ولكنها تجعل من الممكن تغذية الهواء الجاف إلى جهاز تكييف هواء أكثر تقليدية، مما يقلل بشكل كبير من كمية الطاقة التي سيستخدمها الجهاز الثانوي. ويدعي جور أن AirJoule يستهلك أقل من 100 واط/ساعة لكل لتر من بخار الماء الذي يتم إزالته، مما يحتمل أن يقلل الطاقة اللازمة لإزالة الرطوبة بنسبة تصل إلى 90 بالمائة مقارنة بمزيل الرطوبة التقليدي.

تريد شركة Montana Technologies بيع مكونات نظام AirJoule الخاص بها إلى شركات HVAC القائمة بدلاً من محاولة بناء منتجاتها الاستهلاكية الخاصة والتنافس مع تلك الشركات بشكل مباشر – وهي تطلق على هذا النهج اسم AirJoule Inside. وتعمل الشركة أيضًا على تطوير نظام للجيش الأمريكي، يعتمد على نفس التكنولوجيا، يمكنه حصاد المياه الصالحة للشرب من الهواء. يتصور المرء أن هذا مفيد للقوات المتمركزة في الصحراء. ومع ذلك، لا يزال AirJoule في مراحل النموذج الأولي والاختبار.

يقول جور: “إننا نقوم ببناء العديد من وحدات الإنتاج المسبق هذه للعملاء والشركاء المحتملين”. “فكر في أسطح المنازل في متاجر التجزئة الكبيرة.”

كما توصلت شركة منافسة تدعى بلو فرونتير إلى نظام تجفيف يعتمد على المواد المجففة، على الرغم من أنها تستخدم مادة مجففة سائلة، وهو محلول ملحي قادر على جمع الرطوبة من الهواء. يقول الرئيس التنفيذي دانييل بيتس إن شركته تقوم بتثبيت التقنية في عدة مواقع غير معلنة في جميع أنحاء الولايات المتحدة، بما في ذلك المساحات المكتبية والمستودعات والمطاعم. ثلاثة منها قيد التشغيل، وستة أخرى سيتم تركيبها بحلول نهاية العام.

وكما هو الحال مع AirJoule، فإن نهج Blue Frontier سيرتبط بعملية تكييف هواء ثانوية منفصلة لتبريد الهواء المجفف. ويجب على شركة بلو فرونتير بالمثل أن تأخذ في الاعتبار الحاجة إلى تجديد المجفف، على الرغم من أن هذه العملية يمكن فصلها عن إزالة الرطوبة وتشغيلها في الأوقات التي يكون فيها الطلب أقل على شبكة الكهرباء. يقول بيتس: “نحن نقوم بنقل حمل تكييف الهواء من الذروة”.

تعمل أنظمة تكييف الهواء الكبيرة بشكل مختلف عن الوحدة التي قد تكون لديك في منزلك أو شقتك. لنأخذ على سبيل المثال محطات التبريد المركزية في الفنادق. يقومون بتوزيع السائل المبرد على غرف الضيوف حيث يتم استخدامه لتبريد الهواء. تعتبر محطات التبريد التي تعمل على خفض درجة حرارة هذا السائل فعالة بشكل معقول بالفعل. لكن لا يزال يتعين عليهم سحب الطاقة من الشبكة في أوقات الذروة، مثلا في وقت متأخر من بعد الظهر، عندما يرغب الجميع في التبريد من حرارة النهار، كما يشير يارون بن نون، المؤسس والرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في شركة نوسترومو للطاقة، التي تركز على تخزين الطاقة.

للتغلب على هذه المشكلة، أنشأت شركة Nostromo نظامًا يسمى IceBrick، والذي تم تركيبه العام الماضي في فندقين متجاورين في كاليفورنيا: فندق بيفرلي هيلتون وفندق والدورف أستوريا بيفرلي هيلز. آيس بريك، عبارة عن وحدة مستطيلة الشكل، توضع على سطح المبنى. يحتوي على ما يقرب من 200 كبسولة معزولة من الماء يمكن تجميدها عند توفر الطاقة خارج أوقات الذروة. وبعد ذلك، في منتصف يوم حار عندما يبدأ نزلاء الفندق في الشعور بالحر، يمكن لمحطة التبريد استخدام هذا التبريد المخزن لتجنب دفع أسعار الكهرباء المرتفعة. هذا لا يعني انخفاضًا في استهلاك الطاقة – في الواقع، يرتفع قليلاً – لكن بن نون يقول إن النظام يمكن أن يقلل تكاليف التبريد السنوية بنسبة 30 بالمائة والانبعاثات المرتبطة بها بنسبة تصل إلى 80 بالمائة، لأن IceBrick يمكنه الانتظار لسحب الطاقة عند الأوقات التي يتوفر فيها الكثير من الكهرباء المتجددة على الشبكة (على سبيل المثال، عندما تكون توربينات الرياح مشغولة بالدوران في منتصف الليل).