Gezegeni Isıtmadan Evleri Soğutmak Mümkün

Gelişmekte olan ülkelerdeki gelirler artmaya devam ettikçe, klimalara olan talebin 2050 yılına kadar üç katına çıkması bekleniyor. Artış halihazırda önemli bir sera gazı emisyon kaynağı olan şeyi katlayacak: Klima şu anda etraftaki binalardaki elektrik kullanımının neredeyse yüzde 20’sinden sorumludur Dünya.

Şimdi Transaera, evleri soğutmak için daha güvenli soğutucu akışkanlar kullanan daha verimli bir klima ile bu enerji taleplerini azaltmak için çalışıyor. Şirket, makinesinin geleneksel AC’lerin iklim etkisinin beşte birine sahip olabileceğine inanıyor.

Transaera baş mühendisi Ross Bonner SM ’20, “Klima ile ilgili olan şey, temel teknolojinin 100 yıl önce icat edildiğinden beri pek değişmemiş olmasıdır” diyor.

Transaera’nın küçük ekibi başarılı olursa bu değişecek. Şirket şu anda klimayı yeniden tasarlamak için küresel bir yarışmada finalist. Global Soğutma Ödülü olarak adlandırılan yarışmanın galibi, makinelerini ticarileştirmek için 1 milyon dolar alacak.

Transaera’nın tasarımının merkezinde, makine çalışırken pasif olarak havadan nemi çeken, metal organik çerçeveler veya MOF’ler adı verilen oldukça gözenekli bir malzeme sınıfı vardır. Kurucu ortak Mircea Dinca, the W.M. MIT Kimya Bölümü’nden Keck Enerji Profesörü, MOF’ler hakkında öncü araştırmalar yaptı ve şirketin ekip üyeleri, malzemelerin ticari gelişimini misyonlarının önemli bir parçası olarak görüyorlar.

Bonner, “MOF’ların birçok potansiyel uygulaması var, ancak onları geride tutan şey birim ekonomisi ve bunları uygun ölçekte uygun maliyetli bir şekilde yapamamak” diyor. “Transaera’nın yapmayı amaçladığı şey, MOF’leri geniş ölçekte ticarileştiren ve MOF’leri kamuya açık hale getiren atılımı yöneten ilk şirket olmaktır.”

Dinca’nın kurucu ortakları, aynı zamanda MIT D-Lab’da öğretim görevlisi olan Transaera CEO’su Sorin Grama SM ’07 ve Grama ile önceki bir girişimde çalışan makine mühendisi CTO Matt Dorson’dur.

Grama, “Bu devrimci bir şey yaratma fikri beni teşvik ediyor,” diyor. “Bu yeni cihazları tasarladık, ancak aynı zamanda bu materyal bilgisini Mircea ve işbirlikçilerimizle birlikte getiriyor ve gerçekten yeni ve farklı bir şey yaratmak için ikisini harmanlıyoruz.”

Bir fırsat malzemesi
Grama ve Dorson daha önce Hindistan’daki çiftçiler için şebekeden bağımsız soğutma çözümleri geliştiren Promethean Power Systems’da işbirliği yaptı. Şirket bugüne kadar her gün yaklaşık 60.000 çiftçiye hizmet veren 1.800 soğutma sistemi kurdu. 2015 yılında CEO olarak istifa ettikten sonra Grama, MIT D-Lab’da ders vermek ve MIT Girişimcilik için Martin Güven Merkezi’nde bir girişimci olarak hizmet etmek için Enstitüye geri döndü.

Bu süre zarfında Grama, MIT Enerji Girişimi’nin bilim ve teknolojiden sorumlu müdür yardımcısı ve MIT Tata Merkezi’nin kurucu direktörü Rob Stoner tarafından MOF’lara tanıtıldı.

Stoner, 2010 yılında MIT’nin fakültesine katıldığından beri MOF’larda okuyan ve Grama’nın memleketinden 10 mil uzakta büyüyen Dinca ile Grama’yı tanıştırdı.

MOF’un ilgi çekici özellikleri, geniş iç yüzey alanlarından ve içlerinden geçen küçük odacıkların boyutlarını hassas bir şekilde ayarlayabilmesinden kaynaklanmaktadır. Dinca daha önce havadaki su moleküllerini yakalayacak kadar büyük odaları olan MOF’lar geliştirdi. Onları “steroidli süngerler” olarak tanımladı.

Grama, malzemeyi soğutma için kullanmayı düşünmeye başladı, ancak kısa süre sonra başka bir uygulama kendini gösterdi. Çoğu insan klimaların sadece bir alandaki havayı soğutduğunu düşünür, aynı zamanda soğuttukları havayı da kuruturlar. Geleneksel makineler, suyu yoğuşma yoluyla havadan çekmek için buharlaştırıcı adı verilen bir şey kullanır, soğuk bir bobin. Nemin toplanması için soğuk bataryanın oda içerisinde istenilen sıcaklıktan çok daha soğuk yapılması gerekmektedir. Dorson, havadan nem çekmenin geleneksel klimaların kullandığı elektriğin yaklaşık yarısını aldığını söylüyor.

Transaera’nın MOF’leri, hava sisteme girerken pasif olarak nem toplar. Makinenin atık ısısı daha sonra MOF malzemesini sürekli yeniden kullanım için kurutmak için kullanılır.

Transaera resmi olarak 2018’in başında kuruldu ve Global Soğutma Ödülü o yıl açıklandı. Yüzlerce takım ilgilendiğini ifade etti ve Transaera nihayetinde sekiz finalistten biri olarak seçildi ve yarışma organizatörlerine prototipleri teslim etmesi için 200.000 dolar verildi.

Bonner, MIT’de bir makine mühendisliği sınıfının bir parçası olarak karbon nötr AC’lara giden yolları keşfettikten sonra 2019 yılında şirkete katıldı.

Covid-19 dünyanın dört bir yanındaki ülkelerde dolaşmaya başladığında, Soğutma Ödülü’nün Hindistan’daki denemelerinin uzaktan yürütülmesine karar verildi. Zorluğa ek olarak, kurucu ortakların kısıtlamalar nedeniyle Somerville’deki laboratuvarlarına erişimi yoktu ve prototipleri tamamlamak için kendi araçlarını ve garajlarını kullanıyorlardı. Prototiplerini gönderdikten sonra Transaera, Ödül organizatörlerinin bunları Hindistan’daki birçok yerde saha denemeleri için canlı bir video beslemesi aracılığıyla yüklemelerine yardımcı olmak zorunda kaldı. Ekip, sonuçların Transaera’nın yaklaşımını doğruladığını ve sistemin temel birimlere göre önemli ölçüde daha düşük iklim etkisine sahip olduğunu gösterdiğini söylüyor.

Transaera’nın sistemi ayrıca sıfır ozon tüketme potansiyeline (ODP) ve yaygın olarak kullanılan başka bir soğutucudan yaklaşık üç kat daha düşük küresel ısınma potansiyeline sahip R-32 olarak bilinen bir soğutucu akışkan kullandı.

Dönüm noktası, Transaera’nın küçük ekibini bir şeyin peşinde olduklarına daha da ikna etti.

Dorson, “Bu klima sorunu, insanların yaşam kalitesi üzerinde gerçek ve maddi bir etkiye sahip olabilir” diyor.

Bir alanı ileri itmek
Global Soğutma Ödülü önümüzdeki ay kazananı açıklanacak. Ne olursa olsun, Transaera bu yıl ekibi büyütecek ve Boston’da ek denemeler yapacak. Şirket, prototipler için ekipman sağlayan ve kuruculara cihazlarını mevcut teknolojilerle nasıl entegre edebileceklerini gösteren büyük üreticilerle çalışıyor.

Şirketin MOF’larla olan temel çalışması, Transaera’nın kliması ticarileşmeye yaklaşırken bile devam etti. Aslında Transaera, MIT’deki bir laboratuvarla MOF üretimine giden daha verimli yolları keşfetmek için kısa süre önce Ulusal Bilim Vakfı’ndan bir hibe aldı.

Grama, “MOF’lar, sadece iklimlendirmede değil, su hasadı, enerji depolama ve süper kapasitörlerde de dahil olmak üzere her türlü devrim niteliğindeki cihaz için pek çok olasılık sunuyor,” diyor Grama. “Geliştirdiğimiz bu bilgi, yolun ilerisindeki diğer pek çok uygulama için geçerli olabilir ve bu alana öncülük ettiğimizi ve teknolojinin sınırlarını zorladığımızı hissediyorum.”

Yine de, Transaera’nın kurucuları, ilk önce AC’larını pazara getirmeye odaklanmış durumda ve çözmeye çalıştıkları sorunun onları bir süre meşgul edecek kadar büyük olduğunu kabul ediyor.

Dorson, “Dünyanın sıcak, nemli tropik bölgelerine baktığınızda, büyüyen bir orta sınıf var ve satın almak isteyecekleri ilk şeylerden biri klimadır,” diyor. “Daha verimli klima sistemleri geliştirmek, insanların ve gezegenimizin çevresinin sağlığı için çok önemlidir.”

Kaynak: https://www.energy-daily.com/reports/Cooling_homes_without_warming_the_planet_999.html