Energetikos startuolių scenoje netrūksta kompanijų, prisiekinėjančių, kad naujas jų prietaisas ar programinės įrangos platforma iš pagrindų pakeis energijos naudojimą. (Labai) dažnai tokie entuziastingi tvirtinimai užstoja rimtus energijos taupymo bei įsitvirtinimo rinkoje apribojimus. Bet kartkartėmis tinkama technologija apjungiama su tinkamu panaudojimu ir tai išties gali daug ką pakeisti. Startuolio Be Power Tech hibridinis kuro elementas ir oro kondicionierius – viena iš tokių technologijų.

Paprasčiausia Be Power Tech sistemą būtų apibūdinti kaip oro kondicionierių, veikimui naudojantį gamtines dujas ir dar papildomai gaminantį elektrą. Vien jau tai, kad oro kondicionierius naudoja gamtines dujas – energiją, kuria galima paprastai ir nebrangiai kaupti – yra inovatyvu. Dalies aušinimui sunaudojamos energijos gavimas iš dujų smarkiai sumažintų per vasaros karščius padangėn šaunančią elektros energijos paklausą, ir padėtų sumažinti brangių piko metų elektrinių poreikį.

Bet iš tiesų Be Power Tech technologija inovatyvi ne dėl to, kad oro kondicionavimui naudoja gamtines dujas, bet dėl to, kad jie tai atlieka, apjungdami dvi technikas ir taip įgaudami lemiamą pranašumą prieš įprastus oro kondicionierius ir energijos gamybos technologijas: aušinimą garavimu ir atliekamos šilumos panaudojimą.

Aušinimas garinimu nedaug energijos reikalaujančiam oro kondicionavimui

Įprastiniuose oro kondensatoriuose aušalas slegiamas galingu motoru, kol iš dujų virsta skysčiu. Tada skystas aušalas tiekiamas į garintuvą, kuriame pastato oras atiduoda šilumą, garindamas aušalą – šis iš skysčio vėl virsta dujomis. Didžioji dalis kondicionierių naudojamos energijos tenka kompresoriui, kuris išgaravusias dujas vėl verčia skysčiu. Garsų kondensatoriaus ūžimą būtent ir kelia veikiantis kompresorius.

Vietoje įprastinio, kompresorių naudojančio, oro kondicionieriaus, Be Power Tech sistema naudoja desikatoriumi patobulintą aušintuvą, sukurtą Nacionalinėje atsinaujinančios energijos laboratorijoje (NREL). Kompanija iš NREL įsigijo išimtinę šios technologijos naudojimo licenciją.

Kaip ir įprastinis oro kondicionierius, garintuvo tipo kondicionierius (biokondicionierius) pastato šilumą sugeria, naudodamas garavimą. Tačiau aušinama, garinant vandenį, o ne aušalą. Karštas, sausas oras kondicionuojamas, pumpuojant jį virš vandens, kuris lėtai garuoja ir orą drėkina bei vėsina.

Aušinimas garinimu tikrai nėra nauja technologija. Biokondicionierių (kartais vadinamą pelkių aušintuvu), galima įsigyti vos už kelis šimtus dolerių. Tik bėda, kad jie veikia tik jeigu aplinkos oras karštas sausas. Tai reiškia, kad didelėje JAV dalyje jų naudoti neįmanoma, nes oras vasarą pernelyg drėgnas.

Šį apribojimą Be Power Tech aušinimo sistema įveikia, prieš aušindama garinimu, karštą orą nusausina drėgmės sugėrikliu. Sugėriklis yra skystas druskos tirpalas, absorbuojantis iš oro drėgmę. Su drėgmės sugėrikliu, technologija įgauna visus biokondicionieriaus privalumus be apribojimų, leidžiančių įprastinių biokondicionierius naudoti tik sausuose regionuose.

Bet kad veiktų tinkamai, sistema privalo kažkokiu būdu atsikratyti vandens iš sugėriklio, kad šis galėtų nuolat sugerti drėgmę iš patenkančio drėgno oro. Čia ir yra darbas sistemos kuro elementui.

Karščio šaltinis, kurio pašalinis produktas – elektra

Drėgmės sugėriklį, absorbavusį vandenį iš aplinkos oro, Be Power Tech sistema džiovina atliekama gamtinių dujų kuro elemento šiluma. Karštis išgarina vandenį iš skysto sugėriklio ir sausas, „įkrautas“ sugėriklis laikomas bake, kol jo vėl prisireikia.

Kuro elementas natūralias dujas verčia tiesiogiai į elektrą elektrocheminiu procesu, kai iš angliavandenilio dujų nuplėšiami elektronai ir jos virsta vandens garų ir anglies dvideginio mišiniu. Į elektrą nepaversta kuro energija pasišalina kaip karštis. Tipinis gamtinių dujų kuro elementas pusę kuro cheminės energijos paverčia elektros energija, o pusę – šiluma, o jo veikimo temperatūra ~600 °C.

Paprastai gamtinių dujų kuro elementai veikia, gamindami elektrą tokiems jautriems objektams, kaip šis eBay duomenų centras ir pagamintą šilumą išmeta į aplinką be naudos.

Be Power Tech sistema veikia kitaip ir kuro elementus naudoja kaip šilumos šaltinius kondicionieriaus oro drėgmės sugėriklio džiovinimui. Kuro elemento elektra tiekiama į vėsinamo pastato sistemą, kur ji gali būti panaudota apšvietimui, kompiuteriams ir visiems kitiems dalykams, kam elektra naudojama. Tokio būdo pranašumas – praktiškai visa gamtinių dujų cheminė energija panaudojama naudingai – todėl bendras energijos suvartojimas sumažėja. Pasak Be Power Tech, jų sistema elektros gamybai ir kondicionavimui panaudoja virš 80 procentų tiekiamų gamtinių dujų cheminės energijos.

Visi nori geresnio oro kondicionavimo

Be Power Tech sistema gali pasirodyti sudėtinga, bet iš esmės tai yra tiesioginis įprastinių, ant stogo montuojamų, komercinių oro kondicionierių pakaitalas, naudojantis gamtines dujas ir suvartojantis daug mažiau energijos tam pačiam vėsinimui. Tai reiškia, kad įrengus sistemą, pastato gyventojams reikės daug mažiau mokėti už energiją, ypač turint galvoje pigias gamtines dujas.

Rengdama savo technologiją rinkai, Be Power Tech atlieka savo sistemos bandymus įvairiomis oro ir naudojimo sąlygomis drauge su Oak Ridge Nacionaline laboratorija. Sistemos „lauko“ bandymus kompanija tikisi pradėti jau kitais metais. Jeigu įrodys sistemos pranašumus realiomis sąlygomis ir tinkamai pateiks jos privalumus verslo klientams, technologija turėtų greitai prigyti. Oro kondicionavimas sudaro didelę komercini pastatų naudojimo kaštų dalį, ir geresnio oro kondicionieriaus nori visi.

Robert Fares
www.scientificamerican.com