開冷氣不甚環保眾所周知，但近年高溫屢破紀錄，光在美國，每年酷暑造成的死亡人數就比洪水、龍捲風、颱風的加起來更多。堅持不開冷氣超過 10 年的前天文台台長林超英也笑言：「如果知道自己會死，當然會開冷氣。」改變現時冷氣機的製冷技術，能否幫助更多有需要的人，同時減少環境影響？
未來製冷需求，將等於中印用電總和？
根據國際能源署（IEA）2018 年數據，製冷是建築物能源使用增長最快的一環。如果相關技術未有改進，預計到 2050 年，全球每年的製冷能源需求將增加兩倍以上，相當於該年中國及印度的總電力消耗。報告提到，更高效的冷氣機可減少用電需求、降低冷卻用的能源成本。
目前冷氣系統的問題之一，是依賴化學品雪種，而當中大多屬強效溫室氣體。即使有開發項目以環境危害相對較小的雪種取代，但未能完全解決問題，雪種的能源消耗只佔冷氣一小部分。美國勞倫斯柏克萊國家實驗室全球冷卻效率項目總監 Nihar Shah 表示，標準冷氣機機組的溫室氣體排放量，約 80% 來自供電。
Shah 指，許多研發工作均著力提高壓縮機（compressor）和熱交換設備（heat exchanger）的能源效率、減少這些組件要處理的工作。典型冷氣的蒸氣壓縮製冷系統（vapour-compression refrigeration）借壓縮機泵送製冷劑、通過熱交換設備冷卻室內空間，過程中吸收室內熱量釋放至室外。不過 Shah 指，這種系統為了令空氣水分冷凝，會導致空氣過冷，甚至超過舒適範圍，冷卻同時除濕的機制也相對低效。
改變乾燥劑、研發新系統，初創各施其法
現時有新冷氣機設計採用類似包裝食物、藥品的乾燥劑材料，吸收室內空氣水分，使乾燥後的空氣溫度合理，不會過冷。由於乾燥劑本身也需要利用熱量，麻省初創公司 Transaera 正開發系統，回收冷卻過程中產生的熱量供予乾燥劑，並指系統比一般冷氣機節省 35% 能源消耗。一般冷氣系統要同時冷卻及除濕，但兩個工作未有結合。相比之下，除濕結合蒸發冷卻（evaporative cooling）可進一步提升效率。蒸發冷卻比蒸氣壓縮製冷更簡單，原理跟人體出汗冷卻皮膚的模式相同 —— 當液體的汗水變為氣體時，會吸收人的熱量。
但蒸發冷卻也會增加空氣濕度，往往只在乾燥炎熱的環境才能有效發揮作用，如果濕度超過一定數值，就會抵消溫度降低帶來的舒適。哈佛大學研究團隊遂與西班牙瓷磚公司 Gres Aragón 合作，研發名為 cSNAP 的蒸發冷卻技術，以 3D 打印的納米級陶瓷疏水材料，隔離水分與冷氣機釋放的空氣，做到蒸發冷卻同時抑制濕度。cSNAP 可用於蒸發冷卻系統的冷卻器，甚至是製成建築物外牆。研究團隊強調，cSNAP 生產價格實惠，亦更環保，可在大多數氣候中運作，更無需使用雪種。主要設計師之一、哈佛大學建築學助理教授 Jonathan Grinham 期望，cSNAP 能將冷氣機效能提升 75%。
佛羅里達州初創公司 Blue Frontier 則以濃縮鹽溶液為乾燥劑，與蒸發冷卻一同工作。根據介紹，溶液會先通過壓縮機蒸發水分，為空氣除濕。該乾燥劑可儲存在冷氣機內一個小膠箱，亦即儲存冷卻能力；當空間變得乾燥，就利用名為「露點蒸發冷卻」（dew-point-style indirect evaporative cooling，DPEC）的方式冷卻室內空間。據報 Blue Frontier 使用的製冷劑數量，是傳統系統所需的 3 分 1 至 5 分 1。行政總裁 Daniel Betts 早前向媒體表示，該公司的系統能減少冷氣機 85% 至 87% 的溫室氣體排放。
以上的新冷氣機技術，預計至少還要數年才能推出市場。即使有效率更高、相對更環保的冷氣機面世，仍要面對較高的製造及安裝成本、行業慣性等挑戰。Shah 又提醒，純粹以更好的冷氣替換現有冷氣，不能緩解未來全球製冷所用能源增加的趨勢，還需要思考盡量減少冷卻需求、改善建築及城市設計，將植物、水體帶入城市等方式。而在未來，更雄心壯志的降溫辦法，可能是將熱力發送到太空。
