तीन साल के रिकॉर्ड तोड़ गर्मी के बाद, यह एक और झुलसाने वाला साल होने वाला है। एयर कंडीशनिंग? कहीं नहीं जा रही। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी का अनुमान है कि 2050 तक एसी इकाइयों की संख्या तीन गुना हो जाएगी। यह स्वास्थ्य के लिए अच्छा है - एक लैंसेट अध्ययन ने अनुमान लगाया कि अकेले 2019 में एसी ने लगभग 200,000 समयपूर्व मौतों को रोका - लेकिन ग्रह के लिए बुरा है। कृत्रिम ठंडक पहले से ही वैश्विक बिजली खपत का 7% और ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन का 3% है, और अगर ठीक से निपटान नहीं किया गया, तो इकाइयाँ कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में अधिक ग्लोबल वार्मिंग क्षमता वाले रेफ्रिजरेंट लीक कर सकती हैं।

गर्मी महसूस करते हुए, कई वैज्ञानिक और स्टार्टअप सॉलिड-स्टेट कूलिंग को बढ़ावा देने की उम्मीद कर रहे हैं, जो वर्तमान में छोटे पैमाने पर मिनी फ्रिज, ईवी बैटरी और कुछ हाई-एंड गेमिंग कंप्यूटर जैसी चीजों के लिए उपयोग किया जाता है। पारंपरिक एसी कंप्रेसर और पंखे का उपयोग करके रेफ्रिजरेंट को तरल से गैस में बदलकर गर्मी स्थानांतरित करते हैं। दूसरी ओर, सॉलिड-स्टेट सिस्टम, गैडोलीनियम और बिस्मथ टेल्यूराइड जैसी प्रवाहकीय सामग्री के माध्यम से गर्मी स्थानांतरित करते हैं - जो सैद्धांतिक रूप से कम गड़बड़ दुष्प्रभावों के साथ स्थानों और सतहों को ठंडा कर सकते हैं।

मुश्किल यह है कि क्या वे पारंपरिक एसी की दक्षता से मेल खा सकते हैं। "मुख्य प्रश्नों में से एक जो बना हुआ है वह यह है कि सॉलिड-स्टेट कूलर विशिष्ट थर्मोडायनामिक चक्रों की तरह कुशल क्यों नहीं हैं?" प्रमोद रेड्डी कहते हैं, जो मिशिगन विश्वविद्यालय में मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर हैं और गर्मी हस्तांतरण का अध्ययन करते हैं।

विभिन्न दृष्टिकोणों का परीक्षण करने के लिए अनुसंधान और पायलट कार्यक्रम चल रहे हैं। ब्रुकलिन स्थित मिमिक सिस्टम्स थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग का उपयोग करता है, जो अर्धचालक सामग्री के माध्यम से करंट पास करके गर्मी को एक तरफ से दूसरी तरफ स्थानांतरित करता है। इसका कमरे के पैमाने का जलवायु नियंत्रण प्रणाली वैंकूवर में एक अपार्टमेंट में पायलट किया जा रहा है। जर्मन कंपनी मैग्नोथर्म सुपरमार्केट की श्रृंखला में अपनी प्रणाली का परीक्षण करने वाली है, जो चुंबकीय कैलोरिक सेटअप पर निर्भर करती है जो सामग्री को चुंबकित और विचुंबकित करके गर्मी स्थानांतरित करती है। हांगकांग की एक टीम ने घोषणा की है कि उसका इलास्टोकैलोरिक उपकरण, जिसकी सामग्री विस्तार और संकुचन के साथ गर्म और ठंडी होती है, 0 डिग्री सेल्सियस से नीचे जा सकता है। और यूके की बैरोकल बैरोकैलोरिक प्रणालियों पर दांव लगा रही है, जो दबाव में बदलाव के जवाब में तापमान बदलती हैं।

लेकिन विशेषज्ञों, विशेष रूप से थर्मोइलेक्ट्रिक्स में, को संदेह है कि कोई भी सॉलिड-स्टेट योजना कितनी अच्छी तरह प्रतिस्पर्धा कर सकती है। नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के प्रोफेसर जेफ स्नाइडर, जो विद्युत और तापीय चालकता का अध्ययन करते हैं, बताते हैं कि अधिकांश आधुनिक एचवीएसी सिस्टम के लिए, प्रदर्शन का गुणांक (सीओपी) 3 है। इसका मतलब है कि सिस्टम प्रत्येक यूनिट ऊर्जा के लिए तीन यूनिट गर्मी स्थानांतरित करता है। स्नाइडर कहते हैं, विशेष रूप से थर्मोइलेक्ट्रिक्स में उच्च तापमान परिवर्तन के स्तर पर बहुत कम प्रदर्शन होता है, जिसका अर्थ है कि वे कार सीट के पिछले हिस्से को ठंडा करने जैसे विशिष्ट उपयोगों के लिए सबसे उपयुक्त हैं।

हालांकि, दक्षता ही सब कुछ नहीं है, रॉकी माउंटेन इंस्टीट्यूट के जलवायु प्रौद्योगिकी त्वरक थर्ड डेरिवेटिव की प्रबंधक लिंडसे रासमुसेन का तर्क है, जो मैग्नोथर्म और मिमिक दोनों का समर्थन करता है। अमेरिका में, वर्तमान में उपयोग में आने वाले अधिकांश एसी R410A नामक रेफ्रिजरेंट का उपयोग करते हैं, जिसकी ग्लोबल वार्मिंग क्षमता कार्बन डाइऑक्साइड से 2,000 गुना अधिक है। इसके अलावा, उनके चलने वाले हिस्से उन्हें कम टिकाऊ बना सकते हैं, खासकर सॉलिड-स्टेट मॉडल की तुलना में जो यांत्रिक रूप से कम जटिल है।

फिर भी, इकाइयों की कमी दक्षता प्रश्न का उत्तर देना कठिन बनाती है। रासमुसेन कहते हैं, यह समझने के लिए कि विकल्प कितनी अच्छी तरह काम करते हैं, शोधकर्ताओं को केवल सीओपी देखने के बजाय पारंपरिक मॉडलों के साथ उनकी दीर्घकालिक ऊर्जा खपत की तुलना करने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, मिमिक का दावा है कि उसका कमरे के पैमाने का मॉडल एक वर्ष के दौरान एक विशिष्ट एसी इकाई के ड्रॉ से मेल खाना चाहिए। रासमुसेन कहते हैं, इलास्टोकैलोरिक और बैरोकैलोरिक सिस्टम में भी क्षमता है, लेकिन कमरे के पैमाने के प्रोटोटाइप शायद दो से तीन साल दूर हैं।

अंत में, सॉलिड-स्टेट कूलिंग द्वारा कंप्रेसर-आधारित एसी को बदलने की संभावना कम है। लेकिन जैसे-जैसे ग्रह गर्म होता है और भारत जैसे स्थान अगले दशक में लाखों नई एसी इकाइयाँ स्थापित करते हैं,