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在海地雅克梅勒的一家诊所里,像这样的太阳能冰箱用来冷却疫苗,价格昂贵。一项新的设计挑战征集了远离电网的低价制冷的想法。图片:Jacmel Depot-Dometics (CC BY 2.0)

能源|热点话题

10月16日

创造寒冷:发展中国家离网制冷的寒冷挑战

贡献:客人的作者

拉里·本特利(Larry Bentley)和f·安德鲁·道迪(F. Andrew Dowdy)正试图解决发展中国家离网社区的制冷问题。他们有着杰出的职业生涯,令人印象深刻的项目,以及在工程和人道主义工作方面近一个世纪的综合经验,他们正在寻找一些关于制冷的跳出冰箱的想法。开云全站app登录官网入口下载美国工程师无国界组织的第一个国际挑战比赛“寒冷挑战”,他们愿意与任何人合作——后院的发明家、学生、大学和公司——为数亿从离网能源系统获得电力的人提供制冷。

制冷技术和方法的发展有大大小小的无数好处,可能具有巨大的潜力,改善地球上数百万最贫穷和最脆弱人群的生活。

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冷藏意味着更少的食物浪费,为农民提供更多的机会,减少去市场购买易腐食品的次数,以及剩菜剩饭和高质量疫苗的安全储存。它释放了社区的生产潜力,用于农业、小型企业和餐馆、饮料零售商等。这是不可缺少的。而且,我们大多数生活在西方的人无法想象没有它的生活。

参见离网制冷设备,如蒸发器和Coolbot步入式冷却器在E4C的解决方案库开云体育官方

创造寒冷的能力是重要的,联合国可持续发展目标也承认这一点。到2030年,全球目标旨在消除饥饿、贫困和不平等;确保普遍获得安全用水、教育、保健、清洁能源和体面工作;确保和平、正义、经济增长和可持续性。实现这一切是一个巨大的挑战。人们没有广泛认识到的是制冷将发挥的作用。

考虑一下:

  • 根据机械工程师学会2014年的一份报告,在撒哈拉以南非洲和印度,近50%的水果和蔬菜都损失了
  • 家用冰箱提供了安全的食物储存,减少了食源性疾病的机会。这些疾病每年影响全球十分之一的人(世卫组织,2019年)。在60万患病的人中,超过一半的人死亡。
  • 冷藏对于保存疫苗至关重要,更广泛地使用冷藏技术有助于减少每年约150万人死于疫苗可预防疾病(世卫组织,2019年)。

然而,全球有多达20亿人没有可靠的制冷设备。这在很大程度上是因为,世界上最贫困的人口中,约有11亿人完全无法用上电,另有10亿人接入电网的能力薄弱且不可靠。

离网技术与制冷的挑战

然而,越来越多的分布式清洁能源技术,如太阳能家庭系统和微型电网,使人们和企业首次获得改变生活的现代能源成为可能。据估计,到2030年,大约2.9亿人将从微型电网或独立的太阳能家庭系统中获得电力。

离网系统比将电网延伸到偏远社区更便宜,但离网电力每千瓦时要贵得多。而且,目前的离网制冷解决方案所需的电力是所有其他电器加起来的两倍多。这些因素使得大多数离网家庭无法使用冰箱,尽管对冰箱有需求。

根据安德鲁的说法,冰箱在能源消耗方面是“电力大户”,这使得冰箱在开发它们时既节能又具有成本效益成为一个独特的挑战。可悲的事实是,地球上最贫穷的人为消费用电支付的费用最高。

这就是寒冷挑战的由来。

友谊和挑战由此诞生

Andrew(左),Larry(右)

在2014年的EWB-USA会议上,训练有素的航空航天工程师拉里和安德鲁很快就因他们对所有与能源相关的事物的亲和力而建立了联系。住在北德克萨斯州的拉里说,他们相处得很好,当他得知安德鲁曾在俄克拉何马州担任石油地质学家时,他们就开始了跨河竞争。除了在能源问题上交换意见外,他们还对德克萨斯州和俄克拉何马州进行了尖锐的交锋。

拉里和安德鲁都有在全球难民营和医疗诊所工作的丰富经验。两家公司都哀叹缺少必要的离网制冷设备。

“它们往往非常昂贵,基本上只有当有捐赠者足够关心,想要花2500美元买一台需要太阳能电池板的冰箱时才会发生。”基本上,在发展中国家,一旦你超过了电力线,你就看不到冰箱了,”拉里说。

对于安德鲁和拉里来说,这令人沮丧。他们亲身体会到冰箱在诊所和人们生活的许多其他领域所能带来的好处。他们问自己,‘你如何开始解决这个问题?

根据安德鲁的说法,两人在看不同的东西时,总是来来回回。安德鲁说:“我的专长是写关于解决问题的文章,拉里的专长是实际解决问题。”这种动态使双方的伙伴关系不仅在技能上而且在性格上具有互补性。

安德鲁这样评价拉里:“他是我见过的最了不起的人之一……我对他所做的事情感到惊讶和敬畏。”他去过的地方比我见过的任何人都多。他的工作不仅仅是解决问题,而是真正改变人们的生活。”

作为EWB-USA能源常设内容委员会(ESCC)的成员,Larry和Andrew已经讨论了一段时间EWB-USA在发布与能源相关的挑战方面处于有利地位。因此,当拉里收到XPRIZE基金会创始人兼主席彼得·戴曼迪斯(Peter Diamandis)的电子邮件时,这封电子邮件就是他把这封信转发给安德鲁的全部动力,让两人开始制定计划。XPRIZE的一个有趣变化是,2018年的XPRIZE邀请创新者设计一个挑战,而不是解决一个挑战。从本质上讲,这两人将呼吁其他人帮助解决这一挑战。

拉里和安德鲁在五个不同类别中的三个类别提交了他们的离网制冷挑战想法:让农民摆脱贫困,养活下一个十亿人,为发展中国家提供离网能源,他们被接受了。

在前往XPRIZE最后一轮的路上,拉里和安德鲁参加了加州洛杉矶的黑客松和愿景峰会,安德鲁将后者比作“炫耀性的宗教复兴”。认为鲨鱼坦克有名气更大的名人和创新者,高端的灯光和布景设计,再加上托尼·罗宾斯(Tony Robbins),他是挑战奖项之一的联合发起人,你就知道了。

汇聚了300位世界知名的高管和创新者,峰会提供了一个论坛,让团队提出他们的挑战。虽然安德鲁和拉里排名第二,但他们的学术严谨吸引了开放慈善项目的关注和支持,后者随后向EWB-USA承诺了50万美元,以建立Chill挑战。他们的慷慨支持使挑战成为可能。

挑战:获取效率联盟

Chill挑战赛的目标是为发展中国家的离网社区开发价格合理、节能的冰箱和制冰机。正如拉里和安德鲁强调的,挑战旨在创造一个商业上可行的解决方案.为此,EWB-USA计划向多达10个团队提供25-5万美元的赠款,以开发离网制冷解决方案的概念原型验证。就像XPRIZE一样,他们希望激发人们对制冷的思考,包括重新思考制冷的定义,以及将制冷带到离网社区的新方法。参赛团队受邀提交建造和测试原型机的方案,其中一种是小型(150-250)商用冰箱,每天可以将20升水从35℃冷却到3℃,拥有和操作成本低于12美元/月,另一种是生产100-1000公斤的制冰机。每公斤0.03美元或更低的价格。

在为挑战创建参数和目标时,Larry和Andrew考虑了一些关键因素,包括:尺寸、可用空间数量、日常温度、安全性、维护、可运输性以及平均拥有成本。这些元素对于为离网社区创造成功的制冷解决方案至关重要。

这项竞赛对所有制冷技术感兴趣的各方开放。EWB-USA很高兴能够利用挑战赛在工程、制冷等领域建立新的联盟,并荣幸地邀请ASHRAE作为推广和技术评估合作伙伴加入。开云全站app登录官网入口下载

对凯茜·莱斯利来说,对具有明显人道主义和社会经济影响的技术进行改进非常重要EWB-USA首席执行官。

“我们的使命是让人们摆脱贫困,可靠、负担得起、可持续的制冷是朝着正确方向迈出的一大步。成功的解决方案将改变数百万人的游戏规则。开云体育体育赛事我们非常自豪地催化创新解决方案,并带来负担得起的制冷解决方案,改善那些远离电网的人的生活,”Cathy说。

正如Larry所说,“有趣的部分将是对提案和原型的评估。在我出发之前,我的目标是在丛林诊所或某个土路边的小商店里看到一两件这样的东西。”

访问www.ewb-usa.org/chill-challenge/浏览有关挑战赛的更多资料。初步申请将接受至2019年12月16日。


本文根据EWB-USA网站上发布的信息改编为《工程变革》。开云全站app登录官网入口下载开云体育体育赛事看到原文在这里。

标签:设计的挑战事件收获后的损失太阳能冰箱

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