去年 1 月,一场暴风雪袭击美国东海岸,积雪厚达 3 英尺,许多人只希望暴风雪快点过去。几个月后,在有记录以来最热的夏天,我们闷热难耐,真希望自己能留住一些积雪。 夸张吗?其实不然。日本和瑞典等多个国家已经在尝试储存冬季多余的雪,然后在夏季用作降温剂。他们认为这是一种既聪明又经济的方法,可以节省能源、降低空调成本、减少排放,并充分利用大多数人通常认为不方便的麻烦。 最近,两名加拿大科学家研究了如何在他们的国家最好地利用雪来降温,并在《清洁技术与环境政策》杂志上发表的一项研究中得出结论:这种系统比传统空调更能有效地降低温室气体排放,对环境的影响更小,而且降温效果一样好。 “雪不是废物,而是一种资源,”不列颠哥伦比亚大学奥卡纳根分校工程学副教授、这项研究的作者之一卡森·赫瓦奇 (Kasun Hewage) 说。“随着许多地区气温上升,空调费用也随之上升,我们社会对资源和材料的看法也越来越不同。传统上,人们将雪视为一种昂贵的废物……而不是一种潜在的能源和成本节约来源。” 不列颠哥伦比亚大学的一项计算机建模研究发现,当天气变暖时,将建筑物的空调机组引导到雪堆(冬季从道路上收集和清除的大量积雪)可以降低使用传统空调的需要,至少在加拿大是这样。但他们认为这个过程在其他地方也适用。 “这是一项成熟的技术……[但]其经济可行性取决于气候,”Hewage 说道。“许多有关效率和可行性的问题取决于该地区的降雪量以及夏季需要多少空调。”他补充道,在加拿大,“安大略省的许多地区电价相当高,似乎是不错的选择。” 该研究包括对大型建筑的模拟,考虑了传统系统和雪堆系统所需的设备,这些设备可以隔离收集的冬季积雪,以便在天气炎热时使用。 “这种系统在大型建筑和机构中的应用前景广阔,”UBC 基隆纳校区工程学教授、这项研究的合著者 Rehan Sadiq 表示。“这种系统最终可以帮助大型组织(例如市政当局)收回与除雪相关的部分巨额成本。” 研究人员表示,空调系统需要进行一些改造才能使这一过程发挥作用。“我们谈论的技术类型与地热供暖和制冷系统中使用的技术非常相似,后者受益于夏季地表下的低温,”Hewage 说道,尽管这些管道不是深入地下,而是通向积雪。“这项技术将材料穿过积雪,本质上是将低温从雪转移到建筑物的通风系统。” 但他们承认,在降雪量有限的地区,这种系统可能不太经济。“是的,它们(这些系统)可以发挥作用,但除非电价极高,否则很难实现商业可行性,”Hewage 说道。 其他国家已经尝试了好几年。例如,在日本北海道,冬天非常寒冷,积雪较多,冬季收集的雪被储存在特殊的仓库中,用于冷藏食物,之后用于空调。在岛上的美呗市,雪用于保存农产品,使冷藏成本远低于电力成本。 天气暖和时,附设在住宅公寓的雪仓库会通过在仓库和房间之间循环空气或通过循环融化的雪水来为建筑物降温。 北海道经济产业局的一份报告指出,多雪和寒冷地区的居民可以使用雪能来代替石油,而以前他们需要消耗大量能源,并花费大量资金清理积雪,而现在他们可以使用雪能来代替石油,这种能源不仅价格低廉,而且“价值高”,并且“不排放二氧化碳”。 在瑞典的松兹瓦尔镇,这种被认为是世界上首创的雪冷却装置系统自 2000 年以来一直成功地为当地县立医院在夏季提供凉爽。它不仅使医院里的人们保持凉爽,而且还有助于防止敏感设备过热。 在建造松兹瓦尔雪冷却系统之前,医院西侧的一块土地已经是积雪场,当地市政当局曾用它来倾倒从街道上清理下来的积雪。因此,这里成为建造新冷却厂的合理地点,甚至可以说是完美地点。该设施将雪储存在一个 23 英尺深的碗状盆中,该盆由防水沥青制成,起到隔热作用。冬季,雪被放入碗中。春季和夏季,雪上会覆盖一层木屑,以防止融化。 加拿大的研究人员还没有对雪储存系统进行详细的成本估算,也没有计算出节省的成本,因为“由于夏季高温的变化和持续时间,以及区域电价,节省的成本将因地区而异,”Hewage 说。 尽管如此,他们的研究“表明,利用雪来减少公寓楼等建筑物的电力消耗是可能的,”他补充道。“我们现在还知道,利用雪堆中的物质来给建筑物降温也有助于减少空调机组排放的温室气体。” 玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿,这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。 |
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