Điều hòa không khí khiến trái đất nóng lên, vì thế Bill Gates đang rót tiền vào một startup công nghệ để thay đổi điều này…

Nhóm sáng lập Blue Frontier đang thử nghiệm tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge. Từ trái qua phải: Matt Graham (Giám đốc Kỹ thuật), Daniel Betts (CEO) và Matt Tilghman (CTO).

Theo CNBC, điều hòa không khí sẽ giúp con người mát mẻ, cho dù trái đất đang nóng lên vì biến đổi khí hậu. Nhưng bên cạnh đó, công nghệ điều hòa không khí lại sử dụng rất nhiều năng lượng, có nghĩa là nó cũng góp phần khiến biến đổi khí hậu diễn ra nhanh hơn – từ đó lại khiến trái đất nóng lên và ngày càng nhiều người cần đến điều hòa không khí để được mát mẻ, thoải mái hoặc thậm chí là tồn tại vì không thể chịu nổi cái nóng. Vòng quay luẩn quẩn này vẫn đang tiếp tục diễn ra.

Hiện tại, điều hòa không khí là nguyên nhân gây ra gần 4% lượng khí thải nhà kính toàn cầu, theo phân tích của các nhà khoa học Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia (NREL), thuộc Bộ Năng lượng Mỹ và Trung tâm Nghiên cứu Palo Alto của Xerox. Theo tuyên bố chung của NREL và Xerox PARC, lượng khí thải nhà kính này dự kiến ​​sẽ còn tồi tệ hơn khi ngày càng nhiều người lắp đặt máy điều hòa không khí, đặc biệt là ở Ấn Độ, Trung Quốc và Indonesia.

Công nghệ máy lạnh thông thường sử dụng chu trình nén hơi để làm mát không khí. Trong hệ thống đó, môi chất lạnh được sử dụng để làm lạnh.

Chlorofluorocarbons và hydrochlorofluorocarbon từng là một phần của chất làm lạnh phổ biến nhất trong máy điều hòa không khí, nhưng những hóa chất đó làm suy giảm tầng ôzôn và chúng đang dần bị loại bỏ. Hiện nay, các công ty đã có một vài lựa chọn thay thế không gây hại cho tầng ôzôn, nhưng chúng vẫn có khả năng cao khiến toàn cầu nóng lên.

Ngoài ra, máy điều hòa không khí sử dụng rất nhiều điện năng để làm mát không khí, giảm độ ẩm và giúp con người dễ chịu hơn.

Nghiên cứu của NREL và Xerox PARC cho thấy nguồn năng lượng khổng lồ mà điều hòa không khí sử dụng đã thải ra 1.950 triệu tấn carbon dioxide mỗi năm. Trong số đó, tính năng điều chỉnh độ ẩm của điều hòa chịu trách nhiệm 599 triệu tấn carbon dioxide. Có 820 triệu tấn carbon dioxide thải ra là do rò rỉ chất làm lạnh và từ khí nhà kính trong quá trình sản xuất và vận chuyển các thiết bị điều hòa không khí.

Chính vì thế, cần có một đột phá mạnh mẽ mang tính chuyển đổi. Và đó chính là mục tiêu của Blue Frontier. Công ty khởi nghiệp này đang nghiên cứu công nghệ giúp điều hòa không khí hiệu quả hơn với ít phụ phẩm có hại cho môi trường hơn. Blue Frontier vừa đạt được vòng gọi vốn 20 triệu USD do quỹ đầu tư Breakthrough Energy Ventures của Bill Gates dẫn đầu.

PHÁT MINH ĐẾN TỪ … CUỘC CHIẾN CHỐNG BỆNH THAN

Blue Frontier chỉ sử dụng khoảng ⅕ đến ⅓ lượng chất làm lạnh cần thiết và vì cấu tạo của máy khác với máy điều hòa không khí thông thường, nên ít có nguy cơ gây nóng toàn cầu hơn. Theo giám đốc điều hành Daniel Betts, điều hòa mới sẽ đạt hiệu quả tổng hợp giảm 85% đến 87% khả năng gây nóng lên toàn cầu.

Thực chất, Betts cho biết công nghệ này được phát hiện khi họ nỗ lực tiêu diệt virus gây bệnh than trong không khí, một loại vũ khí có khả năng khủng bố sinh học. Cơ chế hoạt động dựa trên chất làm khô dạng lỏng, là hóa chất có mức áp suất hơi thấp hơn nước. Khi không khí ẩm đi qua chất hút ẩm lỏng đó, nước sẽ được kéo ra ngoài, hút ẩm không khí.

“Chất hút ẩm dạng lỏng là chất khử trùng và diệt khuẩn tuyệt vời. Vì vậy, virus gây bệnh than tiếp xúc với chất hút ẩm lỏng sẽ bị tiêu diệt. Nghiên cứu ban đầu này đã dẫn đến những đổi mới và khám phá hình thành nền tảng của công nghệ Blue Frontier”, Betts nói. “Trên thực tế, một trong những ưu điểm của công nghệ điều hòa Blue Frontier là cải thiện chất lượng không khí trong nhà nói chung và giúp môi trường trong lành hơn”

Một số chất làm lạnh được sử dụng trong hệ thống Blue Frontier nhưng không được sử dụng để làm lạnh, mà là để vận hành máy bơm nhiệt điều chỉnh nồng độ muối của chất hút ẩm.

MÁY ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ CÓ KHẢ NĂNG LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG

Chất hút ẩm dạng lỏng mà Blue Frontier sử dụng có thể được chứa bên trong máy điều hòa không khí trong một thùng nhựa nhỏ, về cơ bản là lưu trữ công suất làm mát để sử dụng khi cần thiết nhất. Điều đó rất quan trọng đối với lưới điện phụ thuộc vào năng lượng tái tạo, như gió và năng lượng mặt trời, cả hai đều là những nguồn năng lượng không liên tục.

“Việc lưu trữ cho phép tiêu thụ phần lớn năng lượng khi năng lượng tái tạo dồi dào và tiết kiệm năng lượng khi sản lượng lưới điện thấp”, Betts nói.

“Nhu cầu sử dụng điện cao điểm vào mùa hè không chỉ là một vấn đề vì nó gây ra hiện tượng mất điện mà còn làm tăng chi phí điện năng và tạo ra nhiều khí thải nhà kính hơn. Đó cũng là một nguyên nhân gây cháy rừng. Khi mọi người sử dụng điều hòa không khí trong những ngày nóng nhất trong năm, lượng điện lớn chạy qua các đường dây truyền tải và phân phối sẽ làm nóng chúng và khiến chúng bị chùng xuống”, Betts nói. “Điều này làm tăng khả năng chúng tiếp xúc với thảm thực vật, gây ra cháy rừng”.

Hệ thống Blue Frontier đang được thử nghiệm tại Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia.

Đối với VoLo Earth Ventures, một nhà đầu tư khác trong vòng gọi vốn mới đây, dung lượng lưu trữ cũng là một lý do chính khiến giải pháp của Blue Frontier hấp dẫn.

Kareem Dabbagh, đồng sáng lập tại VoLo Earth Ventures, cho biết: “Công nghệ của Blue Frontier có khả năng thay đổi cuộc chơi cho cả quá trình khử cacbon làm mát và hiệu suất lưới điện. Sự giao thoa giữa công nghệ làm mát mới và lưu trữ năng lượng giúp giảm tình trạng tiêu thụ điện cao điểm trong những ngày nắng nóng, tiết kiệm tiền cho người tiêu dùng và các nhà máy phát điện”.

HỌC HỎI TỪ NHỮNG SAI LẦM TRONG QUÁ KHỨ

Trước khi ra mắt Blue Frontier, Betts đã thành lập một công ty khởi nghiệp máy điều hòa không khí khác, Be Power Tech, nhằm mục đích thương mại hóa công nghệ vừa là máy điều hòa không khí vừa là nguồn năng lượng. Công ty khởi nghiệp thất bại và Betts biết được rằng việc xây dựng một công ty dựa trên hai công nghệ chưa được phát triển là quá nhiều.

Betts nói: “Tôi đã mắc phải sai lầm cơ bản của các công ty khởi nghiệp công nghệ đó là đặt hai công nghệ hoàn toàn mới phụ thuộc vào nhau và hợp nhất chúng. Điều đó làm tăng gấp đôi rủi ro, gấp đôi số tiền chi phí cần thiết. Và vì vậy công ty đã không đạt đến thành công”.

Nhưng ông đã học được rất nhiều từ thất bại, và rút kinh nghiệm khi giới thiệu sản phẩm mới vào thị trường, được chấp nhận và đưa vào sử dụng.

Sản phẩm điều hòa không khí ứng dụng công nghệ mới của startup Blue Frontier đang được lắp đặt thử nghiệm trong một số tòa nhà vào năm 2022. Dự kiến, sản phẩm sẽ được thương mại hóa tại một số địa điểm trong năm 2023 và sau đó sản phẩm thương mại đầu tiên cho các tòa nhà thương mại sẽ có mặt vào năm 2025.