Ученые из США дали неожиданное развитие простой технологии охлаждения льдом, предлагая использовать ее усовершенствованную версию для кондиционирования зданий.
Это технология, называемая в разговорной речи «ледяными батареями», использует энергию для заморозки жидкости ночью, когда большинство людей спят и потребность в электроэнергии ниже. Этот накопленный лёд затем тает, помогая снизить температуру в зданиях в часы пик. Это приводит к уменьшению потребления электроэнергии на кондиционирование воздуха в течение дня, что в свою очередь снижает общий спрос на энергию и затраты на нее. Эта технология в ближайшие годы может сыграть заметную роль, поскольку рост числа центров обработки данных ИИ, требующих постоянного охлаждения, продолжает нагружать и без того перегруженную энергосеть.
«Ледяные батареи» уже вышли из лабораторных условий и работают в реальном мире. Один из самых ярких примеров — культовый 30-этажный небоскреб Eleven Madison в Нью-Йорке. По имеющимся данным, для охлаждения здания в часы пик в нём ежедневно используется 500 000 фунтов льда (или около 227 тонн). Это примерно эквивалентно трём городским автобусам, набитым кубиками льда. Компания Trane Technologies Commercial HVAC Americas, ответственная за систему охлаждения Eleven Madison, сообщала, что использование ледяных батарей снижает общие затраты на охлаждение до 40%. Рынок накопления тепловой энергии на основе льда в последние годы демонстрирует значительный рост интереса. Только компания Trane (одна из как минимум полудюжины компаний, работающих в этой сфере в США) утверждает, что установила более 4000 систем по всему миру. Тем не менее, это лишь малая часть от общего числа сооружений, ведь только в США насчитывается около шести миллионов коммерческих зданий.
Хотя технология ледяных аккумуляторов существует уже много лет, её эффективность по-прежнему сильно зависит от используемых материалов. Исследования ученых из Техасского университета как раз и направлены на поиск решений, которые сделают системы более эффективными, стабильными и долговечными. Группа ученых изучает способы использования гидратов солей (солей, содержащих молекулы воды в кристаллической структуре), чтобы преодолеть процесс фазового расслоения, который со временем приводит к повреждению системы. «Технология ледяных аккумуляторов существует уже некоторое время, — говорит руководитель проекта Патрик Шамбергер. — Но есть проблемы с материалами, которые меня интересуют: какой материал подходит для нужной температуры? Можно ли сделать его обратимым? Можно ли сделать так, чтобы он прослужил 30 лет?»
“Ледяные батареи”, конечно, не панацея, но масштабирование их применения может снизить общее потребление энергии, что, в свою очередь, уменьшит потребность в строительстве новых источников энергии. «Мы не хотим решать проблемы электросети, строя больше электростанций, — заявил Шамбергер. — Это очень дорогостоящее решение, и придётся устанавливать более высокие тарифы».
