在印度,只有大约30%的家庭拥有空调或空气冷却器,且不到一半的家庭拥有冰箱。这表明在全球变暖日益加剧的背景下,印度还有数亿人因缺乏这些人造冷却设备而面临高温威胁。
比如在被世界气象组织确认为有记录以来最热的2024年,印度约有700多人死于极端高温。研究人员警告说,目前印度有76%的人口面临等级达“高至极高”的高温风险。
如今,受到赤陶(terracotta)的启发,研究人员正在利用这种至少有3000年历史的材料开发一种新兴的低成本、低能耗的冷却替代方案。赤陶本质上是经过塑形、烧制或烘烤的黏土,通常呈红褐色,自远古便广泛用于制造陶器、雕像和屋瓦。青铜时代的印度河流域文明(又称哈拉帕文明)曾用这种黏土制成的陶器储存水,现在的印度农村家庭仍在使用基于赤陶的陶罐。事实上,这种陶罐无需电力便可冷却水,且成本很低,每个只需一美元。
印度阿齐姆·普雷姆吉大学(Azim Premji University)的环境健康研究员阿迪蒂亚·普拉迪姆纳(Adithya Pradyumna)表示:“赤陶的表面存在许多微小的空隙,允许水分缓慢蒸发。水在蒸发过程中会吸收热量,从而将热量从赤陶表面带走,达到冷却周围环境的效果。”
在印度,随着都市的迅速扩张,建筑师正在从多孔赤陶中获得灵感,试图用这种材料开发新的被动冷却方案:从黏土制成的“冰箱”到多孔瓷砖,再到通风屏和外墙。这些设计可以通过赤陶的透气性和吸湿性,实现自然通风以及室内外环境间的热量和湿度平衡。在其中某些设计中,赤陶表面也会布满水,水在蒸发后便会降低周围环境的温度。
被动冷却技术是通过建筑本身的设计,包括采用天然材料、合理的通风策略和有效的遮阳措施来调节室内温度,而不是依赖空调等电气设备。这种方法在地中海地区以及其他干旱或半干旱地区尤其有效。比如在太平洋西北部的部分地区,研究发现被动冷却技术可以减少高达70%的空调负荷。
印度德里一家叫做“蚂蚁工作室”(Ant Studio)的设计公司正是这项技术的先驱,其中名为“CoolAnt”的项目可以使用赤陶作为混凝土建筑的第二层“皮肤”。设计公司的创始人莫尼什·西里普拉普(Monish Siripurapu)表示:“我们的被动冷却技术利用的是赤陶这种材料的亲水性,已经在印度30多个地点得到了验证。我们观察到,这些地方的建筑物内平均温度均下降了6到8摄氏度。”他补充说,这种方法在印度更干旱的地区很可能更为有效。普拉迪姆纳表示,即便温度下降幅度较小,也能“显著帮助人体更有效地降温,尤其是在室内环境中”。而且,现有研究已经表明气温上升与死亡率增加之间存在直接联系。
另一家名为“一界”(A Threshold)、总部位于印度班加罗尔的公司,正在将回收的赤陶再次加工,改造成具备透气性的外墙。与此同时,总部位于印度古吉拉特邦的 “MittiCool”公司则开发了一种由黏土制成的“冰箱”,据称它可以在无电力情况下使食物保鲜三到五天,这对没有可靠电力供应的家庭来说特别有用。创始人曼苏克巴伊·普拉贾帕蒂(Mansukhbhai Prajapati)表示:“这是一种耐用且经济实惠的冰箱替代方案,特别适合许多负担不起传统家电的消费者。”
世界资源研究所(WRI)印度办公室的高级项目助理尼亚蒂·古普塔(Niyati Gupta)表示,基于赤陶的被动冷却策略“可以补充现有的冷却系统,并减少对化石燃料发电的依赖,因此有可能改变能源和建筑行业”。
本文选自《环球科学》2025年9月刊“前沿”栏目。
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