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零碳科技:下一代制冷系统,减少80%能源消耗

友绿官方号

2024-03-29 10:09 北京

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联合国环境规划署(UNEP)和联合国粮食及农业组织(FAO)2022年11月12日在第27届气候变化大会上发布的报告《可持续食品冷链:机遇、挑战和前进之路》(Sustainable Food Cold Chains: Opportunities, Challenges and the Way Forward)随着粮食不安全和全球变暖加剧,各国政府、国际发展伙伴和工业界应投资于可持续粮食冷链,以减少饥饿,为社区提供生计,并适应气候变化。




在为人类消费生产的粮食总量中,估计有14%的粮食损失(联合国粮食及农业组织2019),估计有17%的粮食浪费(联合国环境规划署2021),估计每年给全球经济造成9360亿美元的损失(粮农组织2014)。缺乏有效的制冷是造成这一挑战的主要原因,直接导致2017年粮食产量损失5.26亿吨,占全球总产量的12%。这足以养活目前8.11亿人在忍受饥饿、30亿人负担不起健康饮食的世界上约10亿人(粮农组织,2022年)。缺乏强有力的食品冷链来维持食品的质量、营养价值和安全,这对人们的健康产生了影响。随着全球气候变暖,需要更多的冷却能力来维持从疫苗到鱼类和鲜花的所有东西的安全温度。



食品冷链是一种综合温度控制的食品配送系统,确保易腐产品和/或对温度敏感的产品从源头到目的地都保持在最佳温度和环境下。这是一个复杂的系统,有许多静态和动态的元素,需要多个层面的问责制,包括农民、收购商、加工商和制造商、分销商、零售商和消费者。大多数发展中国家的人口严重依赖农业维持生计,这使得食品冷链的发展成为增加收入和促进经济增长的有力工具。收获后时期的粮食损失使4.7亿小农户的收入减少了15%。



印度冷链试点项目的效果对比


食品冷链造成了全球4%的温室气体排放,包括冷链技术以及由于缺乏冷藏而造成的食品损失和浪费。食品冷链对于应对到2050年新增20亿人口的粮食供应和利用农村社区的抵御能力,同时避免温室气体排放增加的挑战至关重要。

轻巧可折叠的冷却器,为食品和药品提供低碳、方便的冷却

哥伦比亚生物技术公司NanoFreeze 创造了一种新颖的生物纳米技术,为旧有的冷藏提供了一种替代方案。该公司使用蛋白质在更高的温度下冷冻,并创造出更有弹性的冰。生物纳米技术改善了结晶过程,使水以更快的速度结冰并持续更长时间。最后,生物纳米化合物可以重复使用多次,从而允许在低能量输入条件下重复成核过程。


NanoFreeze 的工艺可以在 2 摄氏度的温度下制冰,而不是传统冰箱通常需要的 -14 至 -18 摄氏度。能够在如此温暖的温度下制冰,可以减少80%的能源消耗。


目前的制冷方法基于压缩气体,但由于极端温度,气体对臭氧层有害。这种方法使用压缩机来降低气体的温度并将其转移到机舱内。然而,气体将保持其自然状态和温度,这部分系统位于机舱外,使冰箱外壁变热。


NanoFreeze 使用被动制冷系统,其中冰箱的温度通过热交换原理在内部冷却。NanoFreeze 的冰缓慢升温,可在没有任何额外能量的情况下将货物保持在 8 ºC (46.4ºF) 以下长达 72 小时。制冷剂是可生物降解的,在不再需要时适合用作植物肥料。




可折叠散热器


轻巧的散热器可折叠且可重复使用长达五年,使公司能够完全放弃一次性聚苯乙烯泡沫塑料版本。当散热器被退回公司进行再利用时,可折叠性使它们在运输过程中占用的空间减少了 55%,从而降低了运输成本和碳排放。冷却器有多种尺寸可供选择,可提供 8 至 127 升的存储空间。它们也是可回收的。




可降解包装层


NanoFreeze 还提供其他几种产品,包括可生物降解的柔性冷却包装层,称为冷涂层。



NanoFreeze模块化面板


对于寻求改造电器的组织,NanoFreeze 提供模块化面板,NanoFreeze面板是一款旨在降低现有冰箱50%能耗的产品,从而减少冰箱产生的二氧化碳排放。NanoFreeze面板采用模块化设计,以适应各种尺寸的冰箱。该解决方案还包括一个瓦特表,可以实时跟踪该解决方案对NanoFreeze每个客户的影响,并制作一份完整的节能报告,并将其与二氧化碳排放量相关联。






不同应用场景


通过使用NanoFreeze面板,企业和家庭可以显著降低其冷却设备的能耗,从而对环境产生积极影响。这种创新技术不仅有助于减少碳排放,还可以为企业节省能源成本,提高运营效率。此外,通过实时监测和报告功能,用户可以清楚地了解到其冷却设备的能耗情况,以及通过采用NanoFreeze面板所实现的节能效果。


对于医疗团队来说,NanoFreeze 的便携式冷却器可以在一个专门设计的背包中一次携带两个,有助于将冷却带到偏远地区。


素材来源:联合国环境规划署、nanofreeze

本文为凯迪网自媒体“凯迪号”作者上传发布,代表其个人观点与立场,凯迪网仅提供信息发布与储存服务。文章内容之真实性、准确性由用户自行辨别,凯迪网有权利对涉嫌违反相关法律、法规内容进行相应处置。
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