“天空也許是個高效空調(diào)”

阿斯沃斯•拉曼(Aaswath Raman)是新成立的SkyCool System的奠基人之一，按照他的說法，空調(diào)用電占到了美國總能耗的近15%。為此他提出的解決辦法是，把熱量排到外太空，以此達到制冷的目的。

SkyCool System脫胎于斯坦福大學的一個研究小組，他們想要利用冰冷的外太空實現(xiàn)更經(jīng)濟，更高效的制冷方法。

SkyCool的靈感來自于一種叫作“輻射冷卻”(Radiative Cooling)的自然現(xiàn)象。我們身邊所有的物體都會放出熱輻射，其中一部分被大氣層反射和吸收，另一部分處于特定波長范圍的輻射能逃逸到更冷的外太空。物體可以通過放出熱輻射的方式使自己的溫度低于周邊氣溫。

乎所有的工程師都知道輻射冷卻在夜里可以幫助建筑物降溫，但是到了白天，這點制冷效果將被陽光完全壓制。而最新的技術(shù)已經(jīng)達到了可以在納米層面操縱光線的水平(例如光子晶體等技術(shù))，拉曼和他在斯坦福的一位同事在幾年前提出，白天也可以用輻射冷卻來制冷。

拉曼和他的研究小組于2014年在《自然》雜志上面發(fā)表了一篇論文。他們在文中展示了一項新技術(shù)：將三種具有不同光學性質(zhì)的材料多層堆疊起來，這樣一個新裝置可以達到低于環(huán)境溫度將近5攝氏度的制冷效果。論文中的原話是：“即便在白天最熱的幾個小時，制冷都可以順利進行，宇宙的“黑冷”會是一個新的可再生資源。“

在過去的兩年里，更多的研究組加入了白晝輻射制冷技術(shù)(daytime radiative cooling)的研究行列，其中三家拿到了ARPA-E(一家美國的政府機構(gòu)，專門為高新能源技術(shù)提供資金)研究經(jīng)費，專門研究熱力發(fā)電廠(使用蒸汽發(fā)電的發(fā)電廠總稱，包括了核電站，大部分火力發(fā)電站，以及地熱和小部分太陽能發(fā)電站等)的降溫系統(tǒng)。目前所有熱力發(fā)電廠都要消耗大量的水來制冷。

拉曼說他的公司將與時俱進，探索更多的應(yīng)用潛能。將來的應(yīng)用范圍不僅僅是建筑物方面，也包括了許多超越“我們所理解的傳統(tǒng)建筑”的領(lǐng)域。其中的一個研究方向就是在窗戶上面涂上光學涂層，以提高房屋的能量效率。

拉曼的公司展示的SkyCool空調(diào)原型機(見上圖)可以大幅降低水溫，這樣就可以把這項技術(shù)應(yīng)用到大量的制冷和冷凍冷藏技術(shù)中，用冷卻水來帶走空氣的熱量。拉曼補充道：“如果你在北美有一棟房子，你會很想把我們的SkyCool空調(diào)并入你現(xiàn)有的制冷和冷凍冷藏系統(tǒng)中去的。”

斯里尼瓦斯•卡題帕姆勒(Srinivas Katipamula)是西北太平洋國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory，簡稱PNNL)的常駐科學家，常年致力于研究最前沿的加熱和制冷理念。他最近與他的三位PNNL同事做了一個模型研究，并發(fā)現(xiàn)白晝輻射制冷技術(shù)可以使一個中等規(guī)模的辦公樓的能耗降低30-50個百分點。但是卡題帕姆勒最后補充道：“問題的關(guān)鍵在于這項技術(shù)的自身成本還是個未知數(shù)，投資到底多久才能產(chǎn)生回報并沒有一個明確的時間表。”