没有比雪更重要的生意了

这项技术利用冬天的降雪,在夏天为你降温
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去年一月,当一场暴风雪席卷美国东海岸,带来了高达三英尺的积雪时,我们中的许多人只希望它能快点消失。几个月后,在创纪录的酷暑中我们热得汗流浃背,才希望当初能保存一些雪。

夸张的说法?并不完全是。一些国家已经在尝试储存过多的冬雪,并在夏季用作冷却剂,日本和瑞典等国就在其中。他们认为这是一种聪明而经济的方式,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视为不便的麻烦。

最近,两位加拿大科学家研究了如何在加拿大最好地利用雪进行降温。他们在《清洁技术与环境政策》杂志上发表的一项研究得出结论,与传统的空调相比,这种系统在降低温室气体排放方面更有效,对环境影响更小,而且降温效果同样好。

“雪不是浪费,而是资源,”不列颠哥伦比亚大学奥肯那根校区工程学副教授、该研究的作者之一 Kasun Hewage 表示。“随着许多地区气温上升,以及随之而来的空调账单,我们社会正越来越多地以不同的眼光看待资源和材料。雪一直被视为一种昂贵的浪费……而不是被视为潜在的能源和成本节约来源。”

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国防部

该项不列颠哥伦比亚大学的研究是一项计算机建模练习,发现在加拿大,将建筑物的空气处理装置通过雪堆——也就是冬天从道路上收集和清除的大量积雪——可以减少在天气较暖时使用传统空调的需求。但他们认为这一过程在其他地方也同样适用。

“这是一项成熟的技术……[但是]它的经济可行性取决于气候,”Hewage 说。“关于效率和可行性的许多问题,取决于该地区降雪量以及夏季所需的空调量。”他补充说,在加拿大,“安大略省许多电力价格相当高的地区似乎是很好的候选地。”

该研究包括了对大型建筑物的模拟,考虑了传统系统和基于雪堆的系统所需的设备。后者在夏天热的时候会储存收集到的冬雪。

“这种类型的系统用于大型建筑和机构的潜力看起来很有希望,”不列颠哥伦比亚大学基洛纳校区工程学教授、该研究的合著者 Rehan Sadiq 说。“这种类型的系统最终可以帮助市政当局等大型组织收回一部分与除雪相关的巨额成本。”

研究人员表示,空调系统需要进行一些改造才能实现这一过程。“我们所说的这种技术与地热供暖和制冷系统非常相似,地热系统在夏季可以利用地表以下的寒冷温度,”Hewage 说,尽管不是将管道埋入地下,而是将它们引向雪堆。“这项技术将材料通过雪堆进行循环,并有效地将寒冷从雪转移到建筑物的通风系统中。”

Rehan Sadiq (left) and Kasun Hewage (right).
Rehan Sadiq(左)和 Kasun Hewage(右) 不列颠哥伦比亚大学

但他们承认,在降雪量有限的地区,这样的系统可能经济效益较低。“是的,它们[系统]可以工作,但除非电价极高,否则很难有商业上的道理,”Hewage 说。

其他国家已经尝试了几年。例如,在日本大岛北海道,冬季非常寒冷和冰冻,冬季收集的雪被储存在特殊的仓库中,用于冷藏食品,之后也用于空调。在岛上的美呗市,积雪可以保存农产品,使制冷成本远低于电力。

在温暖的时候,与住宅公寓相连的雪仓库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。

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通过保存雪实现的节能 日本《 Nipponia》

北海道经济产业局的一份报告指出,那些通常会消耗大量能源并花费大量金钱清除积雪的严寒地区居民,可以获得由雪源提供的能源,作为一种价格低廉且“极具价值”的石油替代品,并且“不排放二氧化碳”。

在瑞典的延雪平市,一个雪制冷厂系统,据信是世界上同类系统中的第一个,自2000年以来一直成功地为该县医院在夏季提供凉爽。它不仅使设施内的人们感到凉爽,还有助于防止敏感设备过热。

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此图展示了雪如何用于为延雪平县医院降温。IDAG Design Sweden

在建造延雪平雪制冷系统之前,医院以西的一块土地已经是雪堆场,当地市政部门一直用它来倾倒从街道上清除的积雪。这使得它成为新建制冷厂的一个合乎逻辑的——甚至完美的——地点。该设施将雪储存在一个23英尺深的碗状防水沥青盆中,提供了隔热效果。冬季将雪放入盆中。在春季和夏季,积雪会被一层木屑覆盖以防止融化。

加拿大研究人员尚未对雪储存系统进行详细的成本估算,也未计算其节省的费用,因为“成本节约将因地区而异,这取决于夏季的持续时间和温度,以及区域电价,”Hewage 说。

尽管如此,他的研究“表明,在公寓楼等建筑中,可以使用雪来减少电力消耗,”他补充道。“我们现在也知道,利用雪堆中的材料来冷却建筑物也有助于减少空调设备排放的温室气体。”

玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿,该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。

 

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