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百工驛獲悉,今年夏天多地的溫度動不動就飆到44℃,全國各地的用電負荷都創了新高。我們在思考,或許就是這樣的極端高溫,正在催生一個價值萬億的新市場!
來看幾個數字:國際能源署的數據顯示,全球空調和電風扇的耗電量已經占到建筑物總耗電量的20%。更厲害的是,到2050年,全球空調需要的電能將增加3倍!如何解決這個社會性問題,意味著背后有巨大的商業機會!
從生意的角度看,傳統的制冷方式面臨三個大問題:耗電太多、成本太高、對環境不友好。而新的降溫技術正好能解決這些痛點,市場潛力巨大。今天我們就來聊聊5個最有"錢"景的降溫技術。
第一招:給房子穿"防曬衣",無電制冷涂層
想象一下,有一種涂料刷在房頂上,就能讓房子自動降溫,而且不用電!這就是無電制冷涂層,它能把93%的太陽光反射掉,同時把95%的熱量散發到太空中,讓表面溫度比周圍低8-15℃。
四個真實案例告訴你它的價值。
在香港科學園,根據一家涂層創業企業的實測數據,涂層讓室內溫差達到9-12℃,相當于常年開著空調,但電費大幅下降。這對大型科研園區來說,省下的不只是電費,更是長期運營成本。
在迪拜的一棟商業大廈,通過外墻改造加智能涂層,讓空調費用直接削減42%。如果按一棟大廈每年空調費100萬計算,這項改造一年就能省下42萬,幾乎是立竿見影的回報。
還有香港一家數據中心,在屋頂外墻噴涂2000㎡涂層,表面溫度下降8℃,冷卻電費節省35%,一年能省幾十萬港幣。同時,PUE(能源使用效率)從1.62降到1.41,這在數據中心行業屬于重大突破。
甚至是深圳一家冷鏈物流公司,在車輛噴涂涂層后,貨物損壞率降低90%,冷鏈能耗減少28%,直接減少了運營支出。另一家生鮮電商的冷藏車耗電量從每天35度驟降至9度,節能幅度高達74.3%。
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第二招:AI當"材料設計師",重新定義研發效率
以前開發新材料就像買彩票,科學家要做無數次實驗,花好幾年時間,成功率還很低。現在有了AI,情況完全不同了!AI可以根據你的需求,直接"設計"出最合適的材料。
比如上海交大的案例突破:研究團隊用AI設計出了一種高性能的熱輻射超材料。這種材料可以通過簡單的溶液法在室溫下制備,就像刷涂料一樣方便,可以涂在磚墻、金屬、塑料、玻璃等各種表面。能耗模擬顯示,這種材料在中低緯度地區的建筑屋頂應用中,每年每平方米可以節能75兆焦耳,相當于節省20度電!
傳統材料研發通常耗時漫長,需要3到5年的時間才能完成一個項目。不僅如此,研發過程中投入的資金也非常巨大,往往高達數百萬甚至數千萬。然而,面對如此高昂的時間和成本投入,成功率卻不足10%,風險極大。
相比之下,借助人工智能驅動的材料創新,大幅縮短了研發周期。從以往的幾年縮短到僅需3到6個月,效率提升顯著。同時,研發成本得以降低60%到80%,極大節約了資金投入。更重要的是,成功率也得到大幅提升,顯著提高了項目的商業可行性和投資回報率。
第三招:AI當"空調管家",讓傳統制冷更聰明
回想一下,你家的空調是不是經常忘記關,或者溫度設置不合理?有了AI"空調管家",這些問題都能解決。AI會根據室內外溫度、人員數量、天氣預報等信息,自動調整空調運行。用智能空調系統來省錢。
谷歌通過在數據中心引入AI技術來優化冷卻系統,取得了顯著成效。冷卻能耗直接降低了40%,極大地減少了能源消耗。以一個中型數據中心每年500萬元的電費為例,僅冷卻部分就能節省約200萬元。此外,相關投資的回收期通常控制在2到3年之間,經濟效益非常明顯。
不僅僅是數據中心,普通建筑同樣可以從AI智能冷卻系統中獲益。在辦公樓和商場等場所應用后,建筑物的冷卻能源成本平均降低了10%。以一棟年空調費約50萬元的大樓為例,節省的費用可達5萬元。更重要的是,這種智能冷卻系統還提升了室內舒適度,從而提高了員工的工作效率。
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第四招:液冷散熱,AI時代的必需品
隨著AI技術的飛速發展,AI芯片的性能越來越強大,但隨之而來的就是巨大的發熱量。芯片就像我們的大腦,如果"發燒"了,就會影響工作效率,甚至"罷工"。
傳統的散熱方式主要是風冷,就像給電腦加個風扇。但對于高功率的AI芯片來說,風冷已經力不從心了。現在,科學家們把目光投向了液冷散熱——利用液體來帶走電子設備或系統產生的熱量的散熱技術。
比如臺積電開發的3DVC(三維均熱板)技術,這是一種專門為高性能計算和AI芯片設計的先進散熱方案。在芯片封裝內部直接集成多層微流體通道,利用相變傳熱(液體蒸發-冷凝循環)快速導出熱量,就像給AI服務器洗了個冷水澡,讓它在高強度工作下也能保持冷靜。
第五招:給地球"打傘",最大膽的生意
前面說的那些辦法,只是幫房子、芯片降溫。那有沒有一種方式,可以直接給整個地球降溫呢?答案是:有,而且聽起來就像科幻電影。這就是地球工程技術。它的目標很直接:通過大規模干預氣候系統,讓地球整體溫度下降。
第一個是海洋云增亮,給云朵"美白"。
你有沒有注意過,白色的云朵能反射陽光,讓地面感到涼快?海洋云增亮技術就是基于這個原理,在海洋上空給云朵“美白”,讓它們反射更多的陽光回太空。
丹麥哥本哈根的一家智庫提出了一個相當有想象力的“造云船”計劃:未來將有1900艘無人駕駛的造云船在深海巡邏,利用風能吸取海水,然后通過高聳的煙囪把海水噴向天空,制造出大片明亮的白云。研究表明,這些“美白”過的云層能反射1%到2%的陽光,足以抵消二氧化碳排放引發的溫室效應。這個計劃的試驗預算是90億美元,目標是在25年內全面推行。
第二個是平流層氣溶膠注入,模仿火山爆發。
你可能聽說過,火山爆發后,全球氣溫會暫時下降。原因是火山噴出的氣溶膠和硫化物會在大氣中形成一層反射層,把部分太陽光擋在外面。
最著名的案例發生在1991年——菲律賓皮納圖博火山爆發,向大氣層噴射了約2000萬噸二氧化硫。結果,在接下來的幾年里,全球氣溫下降了0.5℃。科學家由此設想,能否用飛機或高空氣球向平流層主動注入硫化物氣溶膠,制造出類似的“鏡面”效果,把陽光反射回太空。
這些地球級降溫技術固然大膽,但爭議也同樣巨大。它們可能會打亂區域降雨模式,導致干旱或洪澇;也可能損害臭氧層,削弱地球抵御紫外線的能力。而且,這類技術需要全球范圍的協作與監管——一旦單方面實施,可能引發國際政治、倫理和環境爭端。
(完)
參考資料:
無電制冷黑科技|創冷科技實測降溫8℃破解全球熱浪困局
https://www.i2cool.com.cn/tideflow/Xdf5LXhG.html
AI助力材料創新 ,上海交大博士一作發《Nature》探索零能耗降溫技術
https://zias.sjtu.edu.cn/info/1236/16148.htm
人工智能將建筑物冷卻能源成本降一成http://www.xinhuanet.com/tech/20221223/18a047a2d8c346dfa234d02dee596b4e/c.html
為AI“降溫”:直接對芯片的無水液冷技術大幅降低能耗和成本.
https://www.mittrchina.com/news/detail/13231
科學家計劃研制“造云船”對抗全球變暖
https://www.ncc-cma.net/channel/news/newsid/4178
新技術為“發燒”城市降溫
https://www.stdaily.com/web/gjxw/2024-09/03/content_223225.html
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