MEen groot deel van de aarde broeide deze maand onder recordtemperaturen. Phoenix, Arizona, brak zijn record voor de meeste 110F (43.3C) dagen. Death Valley in Californië had de hoogste temperatuur ooit. Een luchthaven aan de kust van Iran zag een hitte-index van 152F, terwijl Beijing een record van 95F dagen zag.
Onderdrukkende hittegolven zijn frequenter en heviger geworden als gevolg van de klimaatcrisis - een trend die naar verwachting zal aanhouden, en die zou kunnen verergeren in verhouding tot hoe snel we kunnen overstappen van fossiele brandstoffen.
Om de hitte te verslaan, zijn mensenin toenemende mateovergaan op airconditioning. Het aantal AC-units wereldwijd zou tegen 2050 met 244% kunnen toenemen,volgensaan het Internationaal Energieagentschap, en de vraag zou in de VS met 59% kunnen stijgen, volgens een analyse uit 2020 van de onafhankelijke onderzoeksgroep Climate Central.
Betere toegang tot airconditioning kan levens redden; in de VS is extreme hitte tenslotte de enigedodelijkstevorm van extreem weer. Maar het kan ook met nadelen komen.
Hieronder kijken we naar de uitdagingen van vandaag en in de komende jaren, en kijken we naar enkele van de alternatieven.
Miljarden mensen hebben geen toegang en de energiekosten zijn enorm
De technologie kan duur zijn om te kopen en te gebruiken, waardoor deze vaak ontoegankelijk wordt voor arme gemeenschappen in de VS en wereldwijd. In de VS,onderzoektoont aan dat huishoudens met lagere inkomens veel vaker geen toegang hebben tot de technologieën. En een 2019studieontdekte dat tussen de 1,8 en 4,1 miljard mensen in ontwikkelingslanden die regelmatig gevaarlijk hoge temperaturen ervaren, geen toegang hebben tot koeltechnologie.
"In een groot deel van de wereld, in veel landen, maken we ons zorgen dat mensen die airconditioning het meest nodig hebben, die niet hebben", zegt Narasimha Rao, een professor in energiesystemen aan de Yale University die co-auteur was van het artikel.
Het gebruik van wisselstroom zet ook de elektriciteitsnetten onder druk. Dat kan riskant zijn: als een hittegolf van vijf dagen en een stroomstoring tegelijkertijd de stad Phoenix treffen, zou meer dan 50% van de huidige bevolking van de stad van 1,4 miljoen op de eerste hulp kunnen belanden.recent onderzoekgevonden.
Velen werken eraan om airconditioners betaalbaarder te maken en de betrouwbaarheid van elektriciteitsnetten te verbeteren. Toch is er nog een ander probleem: airconditioners verwarmen de aarde.
De apparaten verbruiken veel energie. Tussen nu en 2050 zullen koeltechnologieën, waaronder AC-units, naar verwachting de grootste bijdrage leveren aan de groeiende vraag naar energie, volgens het Intergouvernementeel Energieagentschap - een probleem, aangezien de meeste wereldwijde energie momenteel afkomstig is van fossiele brandstoffen. De VS hebben het zomerrecord voor dagelijks gasverbruik minstens twee keer verbroken, gegevens vanS&P wereldwijde grondstoffeninzichtenshows, en AC-gebruik levert een belangrijke bijdrage.
De meeste AC-modellen vereisen ook het gebruik van chemicaliën die de planeet verwarmen om de lucht te koelen. De meest gebruikte koelmiddelen in airconditioningsystemen zijn fluorkoolwaterstoffen (HFK's). Dit zijn krachtige broeikasgassen – duizenden keren effectiever in het vasthouden van warmte dan kooldioxide.
Sommige airconditioners gebruiken de meer klimaatvriendelijke koelmiddelen hydrofluoroolefins (HFO's), hoewel deze nog steedsecologische schade. Andere alternatieven zijn ammoniak en propaan, maar beide kunnen schadelijk zijn voor mensen als ze lekken.
Bedrijven gebruiken nu ook nieuwere soorten koelmiddelen, zoals R-32, een HFK die half zo planeetopwarmend is als de oudere die traditioneel voor airconditioning worden gebruikt.
En experts zeggen dat door andere strategieën te gebruiken om de temperatuur in huizen te verlagen, we de milieubelasting van airconditioning kunnen verminderen, waardoor mensen koel kunnen blijven zonder de planeet op te warmen.
Er zijn meer energiebesparende koeltechnologieën
Een van de meest populaire airconditioningtechnologieën zijn elektrische warmtepompen, die huizen zowel kunnen verwarmen als koelen. Op warme dagen pompen de apparaten warme lucht de woning uit en zuigen ze koele lucht aan.
Deze technologieën zijn veel energiezuiniger dan traditionele airconditioners. Ze hebben ook veel minder koelmiddel nodig om te werken.
Traditionele AC's en warmtepompen koelen beide huizen door de luchttemperatuur direct te verlagen en ook door vocht uit de lucht te halen, wat een huis comfortabeler kan maken. Maar het combineren van de twee processen maakt de apparaten "verschrikkelijk inefficiënt", zegt Les Norford, professor bouwtechnologie aan de afdeling Architectuur van MIT.
Norford en anderen werken aan de ontwikkeling van nieuwe technologieën die de twee functies scheiden om de efficiëntie te vergroten. Sommige modellen gebruiken livingmembranenof fysiekdroogmiddelen– materialen die vocht opzuigen – in plaats van door energie aangedreven processen om vocht uit de lucht te halen.
Het verbeteren van de energie-efficiëntie van airconditioners is cruciaal.Volgensvolgens het Internationaal Energieagentschap was de gemiddelde lucht in 2018 minder dan half zo efficiënt als de best beschikbare technologie. En de minst efficiënte modellen – vaak te vinden inhuishoudens met een laag inkomen- hebben nog meer vermogen nodig om te werken, waardoor ze zowel klimaatopwarmend als duurder worden.
Meer opties voor koeling
Andere gangbare technologieën kunnen een grote rol spelen bij het koelen van woningen. Ventilatoren zijn bijvoorbeeld veel goedkoper en verbruiken veel minder energie dan AC's, zei Rao, de Yale-professor. Ze kunnen ook verrassend effectief zijn, vooral in hete, droge omgevingen.
"In sommige gevallen kunnen ze tot 2C verlichting bieden", zei hij.
Rao bestudeert ook het potentieel voor gebruik van luchtontvochtigers als een wijdverspreide koeltechnologie, omdat ze ook het comfort in warme en benauwde ruimtes aanzienlijk kunnen verbeteren.
"In Mumbai, waar ik vandaan kom, kun je een enorme opluchting ervaren als je de lucht droogt", zei hij. "In mijn huis is het behoorlijk warm en vochtig, maar ik ga naar de kelder die geen airconditioning heeft, alleen ontvochtiging, en het is nog steeds zoveel koeler."
Bij hete en droge hitte is een andere nuttige energiezuinige technologie de luchtkoeler, ook wel de moeraskoeler genoemd. Deze apparaten gebruiken een ventilator om lucht over een koel, nat materiaal te laten circuleren en vervolgens de vers bevochtigde, koele lucht in huis te verspreiden. Net als luchtontvochtigers en ventilatoren zijn moeraskoelers dat ookkosten- en energiezuinig, en zijn ook overal verkrijgbaar.
Maar er zijn ook low-tech manieren om huizen koel te houden
Gebouwen kunnen beter worden ontworpen om de temperatuur laag te houden.
Een cruciale strategie is verwering, zei Vivek Shandas, een professor aardrijkskunde aan de Portland State University die de gevolgen van klimaatverandering in stedelijke gebieden bestudeert.
"We gooien vaak AC in huizen - vooral oudere huizen, huizen waar gekleurde gemeenschappen met lagere inkomens leven - zonder enige weersbescherming te doen, zoals het isoleren of afdichten van de kieren, de ramen en de deuren waar die extreme hitte van buitenaf kan binnendringen," hij zei. Als gevolg hiervan kunnen bewoners uiteindelijk worden gedwongen om de airconditioning naar de hoogste stand te draaien om de binnentemperatuur laag te houden.
Weatherization, zei Shandas, zou de hoeveelheid AC verminderen die nodig is om een comfortabele omgeving te behouden, wat resulteert in lagere energierekeningen en uitstoot van broeikasgassen.
Sommige huizen zijn ook gebouwd met sterk warmteabsorberende materialen. Bewoners van stacaravans en aanhangwagens, die vaak zijn gemaakt van staal of aluminium, zijn vaak het meest kwetsbaar voor extreme hitte, zei Shandas.
In Zuid-Azië en andere delen van het zuiden van de wereld, zei Rao, zijn metalen daken – vaak te vinden op sloppenwijken – gebruikelijk omdat ze niet duur zijn.
"Een aluminium plaat voor een dak is het ergste wat je kunt doen vanuit het oogpunt van hitte," zei hij.
Maar sommige materialen die worden gebruikt om huizen te maken, zoals baksteen en natuursteen, kunnen warmte langzamer opnemen en afgeven. Het verbeteren van de beschikbaarheid en betaalbaarheid van dergelijke materialen kan levens redden in de extreme hitte.
Huizen – vooral daken – kunnen ook wit worden geverfd om de binnentemperatuur te verlagen. Producten met witte daken blijven het koelst onder de zonnestralen omdat ze tussen de 60 en 90% van het zonlicht weerkaatsen,volgensaan het ministerie van Energie. En gebouwen kunnen worden ontworpen met ventilatie in het achterhoofd om de temperaturen te verlagen. Windtorens kunnen bijvoorbeeld worden gebouwd om een koel briesje naar binnen te trekken; plaatsenvijvers van waterdaaronder kunnen de structuren nog effectiever worden.
Hoe zit het met schaduw?
Schaduw kan een groot verschil maken in huis en daarbuiten. De simpele handeling van het sluiten van ondoorzichtige gordijnen kan bijvoorbeeld helpen de binnentemperatuur te verlagen, zei Shandas. Gemeenschappen kunnen dezelfde strategie toepassen door bomen te planten in buurten.
"We weten dat buurten met bomen tot 15 graden koeler kunnen zijn dan buurten zonder bomen", zegt Shandas.
Bomen en andere planten kunnen ook worden geïnstalleerddakenom gebouwen te helpen isoleren tegen hete lucht van buitenaf. Deze strategieën zijn vooral nuttig in stedelijke "hitte-eilanden" waar overvloedig beton thermische energie aantrekt - gebieden die onevenredig worden ingenomen doormensen met een laag inkomen van kleurvoegde Shanda toe.
Kunnen we van AC af?
Experts zeggen dat een wereld die AC elimineert gevaarlijk zou zijn.
"Er zijn sommige delen van de wereld waar je echt niet zonder airconditioning kunt, waar je het hele jaar door erg benauwd weer hebt", zei Rao.
Maar strategisch gebruik van andere methoden om gemeenschappen af te koelen, kan kosten en emissies verminderen. Het zou ook het domino-effect van airconditioning kunnen verminderen: in zeer dichtbevolkte gebieden kan het gebruik ervan de buitentemperatuur verhogen1C (1.8F).
Verschillende strategieën zullen het beste werken in verschillende contexten, zei Shandas. En in sommige gevallen moeten er meerdere tegelijk worden toegepast.
"We zijn als soort niet in de positie om noodzakelijkerwijs te denken dat we die zilveren kogel uit deze extreme hitte zullen kunnen vinden", zei Shandas. "We moeten de talloze verschillende effectieve oplossingen vinden die sociaal en politiek aanvaardbaar zijn en die op de lange termijn duurzaam zijn."
