随着全球气温不断攀升，空调需求正以前所未有的速度增长。国际能源署（IEA）预测，到2050年，全球用于室内制冷的能源需求可能增加至目前的三倍以上，而这一增长主要来自空调在全球范围内的快速普及。
然而，空调本身正成为新的气候难题。当前绝大多数制冷设备依赖蒸汽压缩技术，这种技术通过压缩机循环化学制冷剂来实现降温。美国布鲁克林初创公司 MIMiC Systems 的联合创始人兼首席执行官 Berardo Matalucci 指出，制冷行业长期以来极为保守，“几乎所有空调仍然基于19世纪的技术原理”。哈佛大学化学与化学生物学副教授 Jarad Mason 也表示，美国使用的空调、冰箱和热泵，几乎全部采用含氟制冷剂的蒸汽压缩系统。这类制冷剂通常被称为氢氟碳化物（HFCs），其温室效应强度远高于二氧化碳。即便是微量泄漏，也会对气候产生显著影响。
尽管这些系统理论上是密闭循环，但在现实中制冷剂泄漏相当普遍。Mason 指出，在保证商业可行性和成本可控的前提下，实现完全不泄漏几乎不可能。相关研究显示，制冷剂排放约占全球温室气体排放的2%至3%，其气候影响已接近整个航空业。
此外，制冷剂泄漏还会降低设备效率，迫使空调消耗更多电力。IEA 数据显示，制冷已成为建筑领域增长最快的能源需求来源，占全球电力消耗的约10%。
在这种背景下，寻找替代传统制冷方式的新技术正变得愈发迫切。近年来，随着部分制冷剂在全球范围内逐步被限制或禁用，行业开始加快探索“无制冷剂”方案。欧洲已在部分系统中采用丙烷等低全球变暖潜能值的替代品，但其易燃性也带来了安全隐患。
由此，固态制冷等替代制冷技术逐渐受到关注。这类技术不依赖制冷剂，而是利用固体材料内部的物理变化来转移热量。MIMiC Systems 重点发展的热电制冷技术，正是通过电子在固体材料中的运动来实现冷热交换。公司目前使用铋、碲和锑等材料，同时也在测试银、硒等替代方案，以降低成本并提升性能。
与传统空调相比，固态制冷系统没有挥发性制冷剂，也几乎没有运动部件。这不仅减少了泄漏风险和维护需求，也降低了长期使用成本和材料浪费。尽管如此，该技术仍面临效率和成本挑战。传统空调的能效系数（COP）通常在2至4之间，最高可达5至6，而固态制冷设备的表现差异较大，尚未在大规模应用中全面超越传统系统。
尽管市场仍处于早期阶段，固态制冷的增长潜力被普遍看好。当前全球空调市场规模约为1600亿美元，预计2035年将增长至3080亿美元；而固态制冷市场2024年不足10亿美元，预计2032年将达到45.5亿美元。
MIMiC 的一大特点是模块化设计。与传统集中式中央空调不同，其系统以房间为单位灵活组合，可像“积木”一样按需扩展，并通过热能网络在建筑内部精准调配冷热。这一模式尤其适合中高层住宅和办公楼。该技术已进入实际应用阶段。2025年8月，MIMiC 在加拿大温哥华为一名脊髓损伤患者的公寓安装了首套固态气候控制系统。目前，由于仍处于小规模生产阶段，其成本约为传统空调的两倍，但公司预计，随着研发和制造工艺成熟，成本将大幅下降。
Matalucci 表示，固态制冷系统有望在15年使用周期内为单个建筑减少3%至20%的碳排放，并降低约10%至15%的总体拥有成本。公司正与早期用户洽谈预订，计划在不久的将来启动首批量产。在全球制冷需求持续攀升的背景下，这类新技术被视为减少能源消耗和温室气体排放的重要突破口，也可能为未来建筑制冷方式带来根本性改变。