一种空调机，搭载来自太阳外太空和帮助

斯坦福大学电气工程师组成的团队已经开发出可以建筑物降温，同时发电的新装置。如果原型验证可扩展性，该技术可以代表另一种可能的途径降低建筑环境的足迹，占近40％（PDF）美国的碳排放量

空调和气候变化相互作用的恶性循环：冷却建筑物迄今一直依赖产生显著温室气体排放的工艺和设备 - 这是预计将大幅增加在未来几年。随着全球变暖，对空调的需求增加，从而带动排放越来越高。

虽然1987蒙特利尔议定书在减少排放量是有效氯氟化碳廉价的、破坏臭氧层的化学制冷剂最初是空调技术的基础，而取代它们的氢氟碳化物本身也加剧了全球变暖。事实上，氢氟碳化合物的暖化效应是2100倍二氧化碳的：他们是所谓的一个超级污染物。

同时，我们的清洁电力偏好继续增长，因为全球人口膨胀和经济的更加段电气化。

一个可能的解决方案

怎样处理这个难题？为什么不一起解决这些问题？在最简单的意义上说，这就是由斯坦福大学的科学家承诺创建的设备做的事：这个想法是收集的热量从太阳和冷来自外太空与此同时- 采用在串联型太阳能加热以被称为处理辐射冷却在一个集成的设备。

太阳能加热元件并不是一项新技术;它采用了与其他屋顶太阳能应用相同的半导体材料。然而，研究人员在辐射冷却的综合使用上有了新的突破，这是一种物体通过辐射红外光散发热量的过程。

“人们普遍认为，太阳是地球上一个完美的热源性质报价人”说陈阵他是一位工程师。“大自然还为人类提供了一个完美的散热片，但这一点却鲜为人知。”

如何辐射散热工作？考虑到人体的某些对象是以红外线辐射的形式放出热量。W我们冬天穿得严实以保持热量。地球大气层的作用类似于外衣和帽子，像地球附近的厚毯子一样把热量困住。中红外范围的一小部分辐射滑过这条毯子上的洞——被扔进了寒冷的广阔的外太空。发热物体的表面温度随后下降到周围空气的温度以下。

这种现象解释了为什么结霜挡风玻璃上一夜，例如，即使根据MIT技术评论环境温度还没有达到冰点。来自太阳的热白天通常趋于抵消了冷却效果;现实迄今已阻碍努力利用辐射冷却有益的应用。在照明四月TED演讲物理学家拉曼Aaswath解释访问详细的科学。

我们已经建立了第一个设备，有一天可能使能源和节约能源，在同一个地方，并在同一时间，通过控制光的两个非常不同的特性。

这就是在斯坦福大学正在测试新技术的用武之地。为了减轻辐射冷却白天太阳的抵消作用，斯坦福大学的工程师装置的顶层设计来吸收太阳能。该小组测试了设备的顶层是一致的温度高于周围空气中证实。同时，由于辐射冷却装置的元件用硅化合物和其他材料工程发射在中红外范围内，即底层仍约9华氏度以下 环境空气温度在阳光明媚的加州屋顶。

"We’ve built the first device that one day could make energy and save energy, in the same place and at the same time, by controlling two very different properties of light," said Shanhui Fan, senior author of an article in Joule detailing the team’s research.

在他们的发明被扩大到商业用途之前，这个团队还有大量的工作要做。例如，他们无法测试该设备是否真的能发电，因为他们缺少一些可以实现这种功能的组件。此外，该团队使用的一些材料也非常昂贵，因此他们正在研究替代材料。例如，该团队认为原型真空室上昂贵的锌硒窗可以用便宜得多的硅或锗窗代替，而不会牺牲性能。

该小组认为他们有信心的研究表明，可再生能源具有比以前所理解，而不是仅仅用于发电，但对于热应用更加屋顶潜力。“我们正在试图改变人们如何看待屋顶收获的可再生能源，”陈解释。“在炎热的夏天，你可以不断地收获电力，并在同一时间，你可以使用该设备冷却你的房子。”

Some experts expect that "any practical implications are very, very far away," but say the Stanford team has accomplished something new and important by showing that cooling technologies and solar panels don’t necessarily have to compete for finite rooftop space and actually can be complementary.

如果他们是对的，他们的研究将重新定义空调和冷却系统的设计方式，并可能推动进一步探索太阳能如何为其他应用提供动力。