吸附性制冷技术：可帮空调节能九成电力消耗！一起来研究一下？

吸附性制冷技术：可帮空调节能九成电力消耗！一起来研究一下？

地球暖化持续攀升，人们对于冷气空调的需求只会不断增加，新材质将可节省90％的能源，为地球带来一线希望。如果我们想更有效率地分配地球能源，冷气空调的使用绝对是个关键。我们能够突破现况找到节省90％冷气电力的方法吗？

一般冷气的冷却原理有点像冰箱，耗能主要产生于将气体压缩成液体的循环过程，不同之处在于冰箱的散热在室内，而冷气则是将热能排出室外。在新加坡，冷气约占家用电力消耗量的30％，商用电力则高达40％。

不光是已发展国家，许多热带地区国家也渐渐跟上经济发展的脚步，未来十年，对于冷气空调的需求，预估只会上升不会下降。因此如何在饭店、餐厅、办公室和家中控制室内温度，不过度使用冷气，区区几度的温度调升，将可为节能环保带来不可小觑的影响。

冷气本身的装置又有什么能改进的地方呢？如果压缩的过程是个关键，是否有任何方法能省略或减少这个过程所消耗的能源？传统的化学材料科技将会是这些问题的答案。

有些材料拥有易于吸附水蒸气的特性，过程中会放出热能。假设这些冷水雾能吸收室内的热气，再导向室外的特殊材料，那么我们不但能捕捉水气，还能将热能释放至户外。另外，只需要施加一点点热能在这种材料上，便可将水气与该材质分离，热能若来自于太阳能将是最理想的状况，或是其他闲置热能。如果以上两项都不可行，只要一个小小的电热器也就够了。这种冷却作用通常称为吸附性制冷技术（Adsorption Chillers）。

问题是目前成本能控制在合理范围内的材料，如：硅胶，能吸附的水气并不多，所以需要很大的量才能降低室温。而整个吸附性制冷技术的机体庞大又笨重，就如同一般放在屋顶的冷气一样。

有鉴于此，各国学者正密集地研发拥有显着吸水能力的新兴材质－金属有机骨架化合物（metal-organic frameworks，MOF），顾名思义，此材质是由多种金属组成，诸如锆、铬等，经由碳原子链结成一张结构松散的网，让水分子在表面能有更多空间被链结。

伯明翰大学的Raya al Dadah博士就发现金属有机骨架化合物可吸附比硅胶多四倍以上的水份。不过学者们的研发仍需努力，因为这些化合物也许能稳定地进行几个循环，却不一定能重复千次以上，而要让此原理商品化，必须找到稳定又耐久的材质才行。如果成功，相信在不久的将来，只要现在十分之一的能源，就能享受同等凉爽的空调效果。

编按：原文作者Bernie Bulkin曾于2010-2013担任英国政府再生能源部部长，也是世界最大私营石油公司BP的前研发长。全文以作者第一人称口吻改写。

数据源：
Energy efficient air conditioning is within sight

感兴趣的创客朋友可以了解详细内容，更欢迎加入相关研究，让夏季电力和热能污染降至最低，实现人人互助、互谅的和谐社会！