LUFTKONDITIONERING. | 27 jan

Effektiv AC med nytt membran

När klimatet blir varmare ökar behovet av komfortkyla snabbt världen över. I dag står luftkonditionering för en betydande del av den globala energianvändningen och växthusgasutsläppen. Ett nytt membran som separerar avfuktning från kylning kan kraftigt minska energibehovet, menar Harvard University och startupbolaget Trellis Air.

Enligt en artikel i Harvard Gazette utgör luftkonditionering redan omkring fyra procent av de globala växthusgasutsläppen – mer än hela flygsektorn – och efterfrågan väntas öka kraftigt de kommande åren i takt med stigande temperaturer, urbanisering och ökad levnadsstandard.

– Här finns en klimatlösning. Problemet är enormt, och marknadspotentialen är lika stor, säger Jonathan Grinham, biträdande professor vid Harvard Graduate School of Design.

Trots den snabbt växande efterfrågan bygger dagens luftkonditionering i stort sett på samma teknik som använts i över hundra år. Den dominerande metoden, så kallad ångkompression, är energikrävande och hanterar både kylning och avfuktning i samma process.

– Vi har fastnat i ett status quo där stora industrier fortsätter att leverera samma ångkompressionsteknik, konstaterar Jonathan Grinham.

Elektricitet som används för kylning ökar snabbt. Enligt data från Our World in Data är luftkonditionering en kritisk del av den globala elanvändningen, och det finns tydliga tecken på ökad användning i takt med att länder utvecklas och temperaturen stiger.

Global statistik pekar också på att efterfrågan på komfortkyla kan driva upp elbehovet avsevärt. En analys från International Energy Agency (IEA) visar att efterfrågan på elektricitet för byggnader ökade kraftigt 2024, där luftkonditionering var en av de viktigaste drivkrafterna, särskilt i länder som Kina och Indien.

Även om detaljerad svensk statistik på AC-specifik elanvändning inte publiceras i officiella databaser, visar Energimyndighetens statistik att den totala energianvändningen i Sverige ligger på omkring 353 TWh per år, där hushållens elanvändning utgör en betydande del. Uppvärmning, kylning och andra klimatsystem är tillsammans de största energiposterna för slutlig användning i byggnader.

Mot denna bakgrund har startupbolaget Trellis Air, med rötter i Harvard University, utvecklat en ny teknik som ska minska energianvändningen för kylning. Enligt Harvard Gazette bygger tekniken på att separera avfuktningen från själva kylprocessen.

– En avfuktare använder väldigt mycket energi. Det är som att köra bil med ena foten på gasen och den andra på bromsen – den ena delen skapar kyla, den andra värme, säger Russ Wilcox, vd på Trellis Air.

I stället för att kyla luften tills fukten kondenserar använder Trellis Air ett membran som selektivt släpper igenom vattenånga. Processen beskrivs som jämförbar med hur ett kaffefilter fungerar. Resultatet är att luften kan torkas med betydligt lägre energianvändning än i traditionella system.

Projektet har fått stöd från universitetets eget innovationsprogram och från det amerikanska energidepartementet. Ambitionen är inte nödvändigtvis att ersätta befintliga luftkonditioneringssystem, utan att komplettera dem. Trellis Air ser sin lösning som ett föravfuktningssteg som kan integreras i dagens system och därmed sänka den totala energianvändningen för komfortkyla.

Prototyper har redan testats i verkliga miljöer, bland annat i Miami i USA, där tekniken jämförts med konventionella AC-lösningar. Nästa steg är att skala upp tekniken för bredare kommersiell användning.

Den globala ökningen av luftkonditioneringsanläggningar är tydlig. Statistik på landnivå visar att till exempel Kina har hundratals miljoner AC-installationer, vilket gör landet till världens största användare. Samtidigt visar internationella prognoser att efterfrågan på kylningsenergi väntas öka ytterligare.

IEA beskriver hur elektricitetbehovet för luftkonditionering kan tredubblas fram till 2035, vilket skulle innebära hundratals terawattimmar i ökat elbehov globalt och en betydande belastning på energisystemen om inget görs åt effektiviteten och energikällorna.

Att utveckla mer energieffektiva lösningar, som den Trellis Air nu arbetar med, blir därför en viktig pusselbit i att hantera framtidens kylningsbehov – både som klimatfråga och som energipolitik.