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当美国的夏季高温逐渐消退，转为凉爽的秋季时，空调更多的是一种奢侈品而不是必需品。然而，在炎热时期对凉爽、干燥空气的需求正在上升——这不仅仅是因为全球变暖。美国每年在家庭制冷上消耗大约1850亿千瓦时的能源，是世界上任何国家中最多的。此外，全球空调销量每年增长约20%，其中中国和印度的新富裕阶层引领潮流。
所以问题是：我们如何在不通过燃烧化石燃料为空调供电而导致全球变暖的情况下，战胜高温？美国能源高级研究计划署，更广为人知的名称是ARPA–E，希望通过减少空调所需的能量来降低这种炎热的预测。
“空调本质上是低效的，”ARPA-E副主任谢丽尔·马丁说，“它无处不在，而且是一个巨大的能源消耗。”
传统的空调采用制冷剂，如氯氟烃来吸收被冷却房间的热量。然后，热量被排出室外，需要电力驱动的泵和压缩机。一种节约能源的想法是用固体材料（如碲化铋）代替冷却液和气体——这些冷却液和气体通常是超强温室气体，能够捕获比二氧化碳多1000倍的热量。一家名为Sheetak的新公司，部分通过ARPA-E的资助开发出一种新设备，它使用电力来改变热电固体以吸收热量，并可能导致更便宜的空调或冰箱。这种冰箱没有移动部件，因此不太可能发生故障，在偏远农村地区，对于保持药品低温或食物新鲜来说，可以成为救生设备。
另一种方法是采用特制膜来通过冷凝水来冷却空气。这些技术正在由ADMA和Dais Analytic Corp等公司开发。在获得ARPA-E的初始资助后，这些系统现在已经获得了美国海军的支持，美国海军需要在伊拉克和阿富汗等热点地区为部队和设备提供高效的空调和除湿机。“效率提高30%意味着在前线需要拖运的燃料减少30%，”马丁指出，并补充说海军计划的目标是使用燃料减少20%到50%的设备。“成本节约很重要，但说实话，重要的是车队，是拯救生命，这才是他们参与其中的原因。”
一旦这种膜技术在军事资金的支持下开发出来，那么它们可能对于商业建筑中使用的大型冷却系统，以及最终的办公室和家庭变得更具成本效益。因此，经过两年的推动，ARPA-E不再资助空调方面的努力，甚至包括那些仍需进一步研究和开发的更激进的技术创新，例如使用声波或磁体进行冷却。“这仍然是一个重要的领域，”马丁说。“未来我回来关注它，我不会感到惊讶。”
更高效的空调可以提供冷却，这对于那些试图适应未来更极端热浪的人们来说至关重要，无论是在美国还是印度。与此同时，即使是位于华盛顿特区附近的ARPA-E办公楼，也在努力高效地为其居住者降温，但却经常使建筑物过冷。“我们是能源效率专家，我们的灯会自动开关，但我们在供暖和制冷方面也像其他建筑物一样挣扎，”马丁说。“当这些东西上市，我们可以轻松改造时，我将非常感激。”