एयर कंडीशनिंग: लाभ, समस्याएं और विकल्प

इस महीने पृथ्वी का अधिकांश भाग रिकार्ड स्तर के तापमान से तप गया। फ़ीनिक्स, एरिज़ोना ने सर्वाधिक 110F (43.3C) दिनों का अपना रिकॉर्ड तोड़ दिया। कैलिफोर्निया की डेथ वैली में अब तक का सबसे अधिक तापमान रहा। तटीय ईरान के एक हवाई अड्डे में ताप सूचकांक 152F दर्ज किया गया, जबकि बीजिंग में 95F दिनों का रिकॉर्ड विस्तार देखा गया।

जलवायु संकट के परिणामस्वरूप दमनकारी गर्मी की लहरें अधिक बार और अधिक गंभीर हो गई हैं – एक प्रवृत्ति जिसके जारी रहने की उम्मीद है, और हम जीवाश्म ईंधन से कितनी जल्दी संक्रमण कर सकते हैं, इसके अनुपात में यह और खराब हो सकती है।

गर्मी से बचने के लिए लोग तेजी से एयर कंडीशनिंग का रुख कर रहे हैं। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, वैश्विक स्तर पर एसी इकाइयों की संख्या 2050 तक 244% बढ़ सकती है, और स्वतंत्र अनुसंधान समूह क्लाइमेट सेंट्रल के 2020 के विश्लेषण के अनुसार, अमेरिका के भीतर मांग 59% बढ़ सकती है।

एयर कंडीशनिंग तक पहुंच बढ़ने से जान बचाई जा सकती है; आख़िरकार, अमेरिका में अत्यधिक गर्मी चरम मौसम का सबसे घातक रूप है। लेकिन इसमें कमियां भी आ सकती हैं।

नीचे हम आज और आने वाले वर्षों की चुनौतियों पर नज़र डालेंगे और कुछ विकल्पों पर विचार करेंगे।

अरबों लोगों के पास पहुंच नहीं है, और ऊर्जा की लागत बहुत अधिक है

प्रौद्योगिकी को खरीदना और चलाना महंगा हो सकता है, जिससे यह अक्सर अमेरिका और विश्व स्तर पर गरीब समुदायों के लिए दुर्गम हो जाती है। अमेरिका में, शोध से पता चलता है कि कम आय वाले परिवारों में प्रौद्योगिकियों तक पहुंच की कमी होने की अधिक संभावना है। और 2019 के एक अध्ययन में पाया गया कि विकासशील देशों में 1.8 से 4.1 बिलियन लोग जो नियमित रूप से खतरनाक रूप से उच्च तापमान का अनुभव करते हैं, उनके पास शीतलन तकनीक तक पहुंच नहीं है।

आय स्तर के अनुसार घरों की एसी-स्थिति का स्टैक्ड बार चार्ट।

पेपर के सह-लेखक येल विश्वविद्यालय में ऊर्जा प्रणालियों के प्रोफेसर नरसिम्हा राव ने कहा, “दुनिया के अधिकांश हिस्सों में, कई देशों में, हम चिंतित हैं कि जिन लोगों को एयर कंडीशनिंग की सबसे अधिक आवश्यकता है, उनके पास एयर कंडीशनिंग नहीं है।”

एसी के उपयोग से बिजली ग्रिड पर भी दबाव पड़ता है। यह जोखिम भरा हो सकता है: यदि एक ही समय में फीनिक्स शहर में पांच दिनों की गर्मी की लहर और बिजली की कटौती होती है, तो शहर की 1.4 मिलियन की वर्तमान आबादी का 50% से अधिक आपातकालीन कक्ष में समाप्त हो सकता है, एक हालिया अध्ययन में पाया गया है .

कई लोग एयर कंडीशनर को अधिक किफायती बनाने और बिजली ग्रिड की विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए काम कर रहे हैं। फिर भी एक और समस्या है: एयर कंडीशनर पृथ्वी को गर्म करते हैं।

उपकरण बहुत अधिक ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इंटरगवर्नमेंटल एनर्जी एजेंसी के अनुसार, अब और 2050 के बीच, बढ़ती ऊर्जा मांग में एसी इकाइयों सहित कूलिंग तकनीकों का सबसे बड़ा योगदान होने का अनुमान है – एक समस्या, क्योंकि वर्तमान में अधिकांश वैश्विक ऊर्जा जीवाश्म ईंधन से आती है। एसएंडपी ग्लोबल कमोडिटी इनसाइट्स के आंकड़ों से पता चलता है कि अमेरिका ने कम से कम दो अलग-अलग मौकों पर दैनिक गैस खपत के लिए अपने ग्रीष्मकालीन रिकॉर्ड को तोड़ दिया, और एसी का उपयोग एक प्रमुख योगदानकर्ता है।

अधिकांश एसी मॉडलों को हवा को ठंडा करने के लिए ग्रह-ताप रसायनों के उपयोग की भी आवश्यकता होती है। एसी में सबसे अधिक इस्तेमाल होने वाले रेफ्रिजरेंट हाइड्रोफ्लोरोकार्बन (एचएफसी) हैं, जो शक्तिशाली ग्रीनहाउस गैसें हैं – जो कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में गर्मी को रोकने में हजारों गुना अधिक प्रभावी हैं।

कुछ एयर कंडीशनर अधिक जलवायु-अनुकूल रेफ्रिजरेंट हाइड्रोफ्लोरोलेफिन्स (एचएफओ) का उपयोग करते हैं, हालांकि ये अभी भी पारिस्थितिक क्षति पैदा कर सकते हैं। अन्य विकल्पों में अमोनिया और प्रोपेन शामिल हैं, लेकिन रिसाव होने पर दोनों मनुष्यों के लिए हानिकारक हो सकते हैं।

कंपनियां अब आर-32 जैसे नए प्रकार के रेफ्रिजरेंट्स का भी उपयोग कर रही हैं, जो एक एचएफसी है जो परंपरागत रूप से एयर कंडीशनिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले पुराने रेफ्रिजरेंट की तुलना में ग्रह-वार्मिंग का आधा है।

और विशेषज्ञों का कहना है कि घरों में तापमान कम करने के लिए अन्य रणनीतियों को अपनाकर, हम एयर कंडीशनिंग के पर्यावरणीय प्रभाव को कम कर सकते हैं, जिससे लोग ग्रह को गर्म किए बिना ठंडा रह सकते हैं।

अधिक ऊर्जा-बचत वाली शीतलन प्रौद्योगिकियाँ हैं

सबसे लोकप्रिय एयर कंडीशनिंग तकनीकों में से एक इलेक्ट्रिक हीट पंप हैं, जो घरों को गर्म और ठंडा दोनों कर सकते हैं। गर्म दिनों में, उपकरण गर्म हवा को घर से बाहर निकालते हैं और ठंडी हवा को अंदर खींचते हैं।

ये प्रौद्योगिकियां पारंपरिक एयर कंडीशनर की तुलना में कहीं अधिक ऊर्जा कुशल हैं। उन्हें काम करने के लिए बहुत कम रेफ्रिजरेंट की भी आवश्यकता होती है।

पारंपरिक एसी और हीट पंप दोनों हवा के तापमान को सीधे कम करके और हवा से नमी खींचकर घरों को ठंडा करते हैं, जो घर को और अधिक आरामदायक बना सकते हैं। लेकिन एमआईटी में वास्तुकला विभाग में भवन निर्माण प्रौद्योगिकी के प्रोफेसर लेस नॉरफोर्ड ने कहा, लेकिन दोनों प्रक्रियाओं के संयोजन से उपकरण “बेहद अक्षम” हो जाते हैं।

दो चार्ट. शीर्ष पर, 1990 से 2050 तक बढ़ते हुए देशों द्वारा समय के साथ जोड़े गए एसी इकाइयों का एक क्षेत्र चार्ट। नीचे, इमारतों से संबंधित 2018 से 2050 तक नई बिजली मांगों का हिस्सा दिखाने वाला एक बार चार्ट।

नॉरफोर्ड और अन्य नई प्रौद्योगिकियों को विकसित करने के लिए काम कर रहे हैं जो दक्षता को बढ़ावा देने के लिए दो कार्यों को अलग करती हैं। कुछ मॉडल हवा से नमी खींचने के लिए ऊर्जा-संचालित प्रक्रियाओं के बजाय जीवित झिल्ली या भौतिक शुष्कक – सामग्री जो नमी को सोखते हैं – का उपयोग करते हैं।

एयर कंडीशनर की ऊर्जा दक्षता में सुधार करना महत्वपूर्ण है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, 2018 में, औसत हवा सर्वोत्तम उपलब्ध तकनीक की तुलना में आधे से भी कम कुशल थी। और सबसे कम कुशल मॉडल – जो अक्सर कम आय वाले घरों में पाए जाते हैं – को चलाने के लिए और भी अधिक बिजली की आवश्यकता होती है, जिससे वे अधिक जलवायु-वार्मिंग और महंगे दोनों बन जाते हैं।

ठंडा करने के लिए और अधिक विकल्प

अन्य सामान्य प्रौद्योगिकियाँ घरों को ठंडा करने में प्रमुख भूमिका निभा सकती हैं। येल प्रोफेसर राव ने कहा, उदाहरण के लिए, पंखे एसी की तुलना में बहुत सस्ते और बहुत कम ऊर्जा खपत वाले होते हैं। वे आश्चर्यजनक रूप से प्रभावी भी हो सकते हैं, खासकर गर्म, शुष्क वातावरण में।

“कुछ मामलों में वे 2C तक राहत प्रदान कर सकते हैं,” उन्होंने कहा।

राव व्यापक शीतलन तकनीक के रूप में उपयोग किए जाने वाले डीह्यूमिडिफ़ायर की क्षमता का भी अध्ययन कर रहे हैं, क्योंकि वे गर्म और उमस भरे क्षेत्रों में आराम में काफी सुधार कर सकते हैं।

उन्होंने कहा, “मुंबई में, जहां से मैं हूं, आपको शुष्क हवा से जबरदस्त राहत मिल सकती है।” “मेरे घर में काफी गर्मी और उमस है, लेकिन मैं बेसमेंट में जाता हूं, जहां कोई एयर कंडीशनिंग नहीं है, केवल निरार्द्रीकरण है, और यह अभी भी बहुत ठंडा है।”

गर्म और शुष्क गर्मी में, एक और उपयोगी कम ऊर्जा वाली तकनीक एयर कूलर है, जिसे दलदल कूलर के रूप में भी जाना जाता है। ये उपकरण ठंडी, गीली सामग्री में हवा को पुनः प्रसारित करने के लिए एक पंखे का उपयोग करते हैं और फिर ताज़ी भीगी हुई, ठंडी हवा को घर में फैलाते हैं। डीह्यूमिडिफ़ायर और पंखे की तरह, स्वैम्प कूलर लागत और ऊर्जा कुशल हैं, और व्यापक रूप से उपलब्ध भी हैं।

लेकिन घरों को ठंडा रखने के निम्न-तकनीकी तरीके भी हैं

तापमान को कम रखने के लिए इमारतों को बेहतर ढंग से डिज़ाइन किया जा सकता है।

शहरी क्षेत्रों में जलवायु परिवर्तन के प्रभावों का अध्ययन करने वाले पोर्टलैंड स्टेट यूनिवर्सिटी के भूगोल के प्रोफेसर विवेक शांडास ने कहा, एक महत्वपूर्ण रणनीति मौसमीकरण है।

“हम अक्सर घरों में एसी फेंक रहे हैं – विशेष रूप से पुराने घरों में, ऐसे घर जहां कम आय वाले रंगीन समुदाय रहते हैं – खिड़कियों और दरवाजों की दरारों को इन्सुलेट या सील करने जैसा कोई मौसम परिवर्तन किए बिना जहां बाहरी अत्यधिक गर्मी आ सकती है,” उन्होंने कहा। नतीजतन, निवासियों को घर के अंदर तापमान कम रखने के लिए एसी को उनकी उच्चतम सेटिंग पर चलाने के लिए मजबूर होना पड़ सकता है।

शांडास ने कहा, मौसमीकरण से आरामदायक सेटिंग बनाए रखने के लिए आवश्यक एसी की मात्रा कम हो जाएगी, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा बिल और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन कम होगा।

कुछ घर अत्यधिक गर्मी सोखने वाली सामग्रियों से भी बनाए जाते हैं। शांडास ने कहा, मोबाइल घरों और ट्रेलरों के निवासी, जो अक्सर स्टील या एल्यूमीनियम से बने होते हैं, अक्सर अत्यधिक गर्मी के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील होते हैं।

राव ने कहा, दक्षिण एशिया और वैश्विक दक्षिण के अन्य हिस्सों में, धातु की छतें – जो अक्सर झुग्गियों में पाई जाती हैं – आम हैं क्योंकि वे सस्ती हैं।

उन्होंने कहा, “गर्मी के नजरिए से छत के लिए एल्युमीनियम शीट सबसे खराब चीज है जो आप कर सकते हैं।”

लेकिन घर बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली कुछ सामग्रियां, जैसे ईंट और पत्थर, गर्मी को अधिक धीरे-धीरे अवशोषित और छोड़ सकती हैं। ऐसी सामग्रियों की उपलब्धता और सामर्थ्य में सुधार से अत्यधिक गर्मी में लोगों की जान बचाई जा सकती है।

घरों – विशेष रूप से छतों – को इनडोर तापमान को कम करने के लिए सफेद रंग से भी रंगा जा सकता है। ऊर्जा विभाग के अनुसार, सफेद छतों के उत्पाद सूर्य की किरणों के तहत सबसे ठंडे रहते हैं क्योंकि वे 60 से 90% सूर्य के प्रकाश को परावर्तित कर देते हैं। और इमारतों को कम तापमान को ध्यान में रखते हुए वेंटिलेशन के साथ डिजाइन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, घर के अंदर ठंडी हवा खींचने के लिए पवन टावर बनाए जा सकते हैं; उनके नीचे पानी के तालाब रखने से संरचनाएं और भी अधिक प्रभावी बन सकती हैं।

छाया के बारे में क्या?

छाया घर के भीतर और बाहर बड़ा अंतर ला सकती है। उदाहरण के लिए, अपारदर्शी पर्दों को बंद करने का सरल कार्य, इनडोर तापमान को कम करने में मदद कर सकता है, शैंडास ने कहा। समुदाय पूरे पड़ोस में पेड़ लगाकर उसी रणनीति को अपना सकते हैं।

शांडास ने कहा, “हम जानते हैं कि पेड़ वाले पड़ोस बिना पेड़ वाले इलाकों की तुलना में 15 डिग्री तक ठंडे हो सकते हैं।”

इमारतों को बाहर की गर्म हवा से बचाने में मदद के लिए छतों पर पेड़ और अन्य पौधे भी लगाए जा सकते हैं। शांडास ने कहा, ये रणनीतियां शहरी “हीट आइलैंड्स” में विशेष रूप से उपयोगी हैं, जहां प्रचुर मात्रा में कंक्रीट थर्मल ऊर्जा खींचती है – ऐसे क्षेत्र जहां रंग के कम आय वाले लोगों का अनुपातहीन रूप से कब्जा है।

क्या हमें एसी से छुटकारा मिल सकता है?

विशेषज्ञों का कहना है कि एसी को खत्म करने वाली दुनिया खतरनाक होगी।

राव ने कहा, “दुनिया के कुछ हिस्से ऐसे हैं जहां आप वास्तव में एयर कंडीशनिंग के बिना नहीं रह सकते हैं, जहां पूरे साल वास्तव में उमस भरा मौसम रहता है।”

लेकिन रणनीतिक रूप से समुदायों को शांत करने के लिए अन्य तरीकों का उपयोग करने से लागत और उत्सर्जन में कटौती हो सकती है। यह एयर कंडीशनिंग के प्रभाव को भी कम कर सकता है: अत्यधिक घने क्षेत्रों में, उन्हें चलाने से बाहरी तापमान 1C (1.8F) तक बढ़ सकता है।

शैंडास ने कहा, अलग-अलग संदर्भों में अलग-अलग रणनीतियां सबसे अच्छा काम करेंगी। और कुछ मामलों में, कई को एक साथ लागू किया जाना चाहिए।

शांडास ने कहा, “एक प्रजाति के रूप में हम यह सोचने की स्थिति में नहीं हैं कि हम इस अत्यधिक गर्मी से उस चांदी की गोली को ढूंढने में सक्षम होंगे।” “हमें असंख्य अलग-अलग प्रभावी समाधान खोजने की ज़रूरत है जो सामाजिक और राजनीतिक रूप से उपयुक्त हों, और जो लंबे समय तक टिकाऊ हों।”