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當美國的夏季高溫逐漸消退，轉為涼爽的秋季時，空調更多的是一種奢侈品而不是必需品。然而，在炎熱時期對涼爽、乾燥空氣的需求正在上升——這不僅僅是因為全球變暖。美國每年在家庭製冷上消耗大約1850億千瓦時的能源，是世界上任何國家中最多的。此外，全球空調銷量每年增長約20%，其中中國和印度的新富裕階層引領潮流。
所以問題是：我們如何在不透過燃燒化石燃料為空調供電而導致全球變暖的情況下，戰勝高溫？美國能源高階研究計劃署，更廣為人知的名稱是ARPA–E，希望透過減少空調所需的能量來降低這種炎熱的預測。
“空調本質上是低效的，”ARPA-E副主任謝麗爾·馬丁說，“它無處不在，而且是一個巨大的能源消耗。”
傳統的空調採用製冷劑，如氯氟烴來吸收被冷卻房間的熱量。然後，熱量被排出室外，需要電力驅動的泵和壓縮機。一種節約能源的想法是用固體材料（如碲化鉍）代替冷卻液和氣體——這些冷卻液和氣體通常是超強溫室氣體，能夠捕獲比二氧化碳多1000倍的熱量。一家名為Sheetak的新公司，部分透過ARPA-E的資助開發出一種新裝置，它使用電力來改變熱電固體以吸收熱量，並可能導致更便宜的空調或冰箱。這種冰箱沒有移動部件，因此不太可能發生故障，在偏遠農村地區，對於保持藥品低溫或食物新鮮來說，可以成為救生裝置。
另一種方法是採用特製膜來透過冷凝水來冷卻空氣。這些技術正在由ADMA和Dais Analytic Corp等公司開發。在獲得ARPA-E的初始資助後，這些系統現在已經獲得了美國海軍的支援，美國海軍需要在伊拉克和阿富汗等熱點地區為部隊和裝置提供高效的空調和除溼機。“效率提高30%意味著在前線需要拖運的燃料減少30%，”馬丁指出，並補充說海軍計劃的目標是使用燃料減少20%到50%的裝置。“成本節約很重要，但說實話，重要的是車隊，是拯救生命，這才是他們參與其中的原因。”
一旦這種膜技術在軍事資金的支援下開發出來，那麼它們可能對於商業建築中使用的大型冷卻系統，以及最終的辦公室和家庭變得更具成本效益。因此，經過兩年的推動，ARPA-E不再資助空調方面的努力，甚至包括那些仍需進一步研究和開發的更激進的技術創新，例如使用聲波或磁體進行冷卻。“這仍然是一個重要的領域，”馬丁說。“未來我回來關注它，我不會感到驚訝。”
更高效的空調可以提供冷卻，這對於那些試圖適應未來更極端熱浪的人們來說至關重要，無論是在美國還是印度。與此同時，即使是位於華盛頓特區附近的ARPA-E辦公樓，也在努力高效地為其居住者降溫，但卻經常使建築物過冷。“我們是能源效率專家，我們的燈會自動開關，但我們在供暖和製冷方面也像其他建築物一樣掙扎，”馬丁說。“當這些東西上市，我們可以輕鬆改造時，我將非常感激。”