مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء

أخاديد عميقة في نمط مموج توفر مساحة سطحية أكبر لتبديد الحرارة

مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء، مجلة «فاست كومباني»
مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء، مجلة «فاست كومباني»
TT

مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء

مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء، مجلة «فاست كومباني»
مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء، مجلة «فاست كومباني»

عندما وصلت درجة الحرارة في مدينة هيوستن إلى 109 درجات فهرنهايت (42.8 درجة مئوية) في أواخر أغسطس (آب) الماضي، فقد توجت الرقم القياسي لدرجات الحرارة على الإطلاق لمدينة تكساس؛ إذ سجلت الحرارة في 26 يوماً من الأيام الـ27 السابقة أكثر من 100 درجة ف (37.8 م).

جدران ذاتية التبريد

وبما أن المدينة الساخنة تصبح أكثر سخونة بسبب تغير المناخ، فإنها تستمر أيضاً في استخدام المزيد من الطاقة لتكييف الهواء. ولكن في ضاحية كونرو، هناك مبنى جديد رائد في استراتيجية «البقاء أكثر برودة»: جدران خرسانية «ذاتية التبريد» ذات شكل صدفي تساعد على طرد الحرارة. توفر الأخاديد العميقة في النمط المموج مساحة سطحية أكبر لتبديد الحرارة وإبعادها عن الجدار. يقول فو هوانغ، المدير المؤسس لأستوديو الهندسة المعمارية مودو، الذي عمل على التصميم مع شركة هندسية تركز على المناخ تدعى «ترانسسولار»: «بطريقة ما، يعمل الجدار إلى حد ما مثل مشعاع كبير جداً».

مبنى بجدران ذاتية التبريد يستغني عن مكيفات الهواء، مجلة «فاست كومباني»

وفي الاختبارات، اكتشف هوانغ والمؤسسة المشاركة راشلي روتيم أن المادة المنقوشة يمكن أن تظل أكثر برودة بمقدار 18 درجة ف (8 م) من الجدار المسطح.

المبنى الذي تم الانتهاء منه حديثاً، وهو عبارة عن مساحة تجارية تبلغ 14000 قدم مربع، والتي ستضم قريباً متاجر البيع بالتجزئة والمكاتب الطبية، له أيضاً جدران بيضاء لتعكس ضوء الشمس، وهو خيار تصميم آخر يحافظ على برودة الداخل.

نظراً لأن الطلاء الأبيض قد يبدو أحياناً أكثر اتساخاً، فقد اختار المهندسون المعماريون نوعاً من الطلاء يصد الأوساخ. يقول هوانغ: «إنك تحصل على الأداء البيئي دون الحاجة إلى الصيانة المرتبطة به». تساعد أيضاً عشرون من الزعانف المعمارية في تظليل النوافذ.

أمام كل متجر، توجد حديقة صغيرة بها نباتات يمكن أن توفر المزيد من الظل؛ بعض النباتات، مثل الياسمين، سوف تنمو على الزعانف. يقول روتيم: «نحن نحاول إيجاد حلول للاعتماد الاجتماعي على تكييف الهواء».

المكيفات تزيد سخونة المدن

نظراً لأن مكيفات الهواء تضخ الحرارة إلى الخارج، ومع تزايد استخدام مكيفات الهواء، فإنها تجعل المدن أكثر سخونة. وتساهم الكمية الهائلة من الكهرباء التي تستخدمها مكيفات الهواء في تغير المناخ، مما يؤدي إلى المزيد من الحرارة الشديدة.

مكيفات الهواء مسؤولة عما يقرب من 2 مليار طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنوياً، أو أكثر من صناعة الطيران. وبحلول منتصف القرن، من المتوقع أن يتضاعف استخدام مكيفات الهواء على مستوى العالم ثلاث مرات تقريباً. سيساعد التحول إلى الطاقة المتجددة على تقليل البصمة الكربونية لتكييف الهواء، لكنه لا يزال أساسياً لخفض استخدام الطاقة من التبريد؛ لأنها باهظة الثمن بالنسبة للمستهلكين، ولأنها تجهد الشبكة في وقت يتزايد فيه أيضاً الطلب على السيارات الكهربائية ومواقد الحث. وأجزاء أخرى من تحول الطاقة الأوسع.

يمكن أن يساعد التصميم السلبي، ويمكن تكييفه مع أي مكان. يقول هوانغ: «في مشاريع مودو الأخرى، «لدينا دائماً استراتيجيات تصميم الطاقة السلبية التي ندمجها مع الفكرة الشاملة لتقليل استخدام الطاقة».

مجلة «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا».

حقائق

2 مليار طن

​ مكيفات الهواء مسؤولة عما يقرب من 2 مليار طن من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون سنوياً، أو أكثر من صناعة الطيران

اقرأ أيضاً


مقالات ذات صلة

نوافذ ذكية تنظّم نقل الضوء والحرارة

تكنولوجيا تعتمد النوافذ الذكية على جسيمات نانوية دقيقة تتلاعب بالضوء والحرارة من خلال عمليات التبعثر والامتصاص (أدوبي)

نوافذ ذكية تنظّم نقل الضوء والحرارة

تُعدل جسيمات نانوية دقيقة من شفافية وخصائص النوافذ الحرارية في الوقت الفعلي.

نسيم رمضان (لندن)
العالم آثار الجفاف في جنوب كاليفورنيا يوليو الماضي (أ.ف.ب)

الاحترار يتخطى عتبة 1.5 درجة مئوية في 2023 و2024

قال علماء إن عام 2024 كان أول عام كامل تتجاوز فيه درجات الحرارة العالمية عتبة 1.5 درجة مئوية فوق مستويات ما قبل الصناعة.

«الشرق الأوسط» (بروكسل)
يوميات الشرق موظف في مدينة ميامي يوزع زجاجات المياه على المشردين لمساعدتهم على التعامل مع درجات الحرارة المرتفعة (أ.ب)

الهند: عام 2024 كان الأعلى حرارة منذ 1901

أعلنت إدارة الأرصاد الجوية الهندية، الأربعاء، أن عام 2024 كان الأكثر حرّاً منذ سنة 1901، في ظل ظروف الطقس الحادة التي يشهدها العالم.

«الشرق الأوسط» (نيودلهي)
بيئة منطقة سكنية غارقة بالمياه جرّاء فيضان في بتروبافل بكازاخستان 13 أبريل (رويترز)

الأمم المتحدة: التغير المناخي تسبّب في ظواهر مناخية قصوى عام 2024

أعلنت المنظمة العالمية للأرصاد الجوية أن التغير المناخي تسبّب في أحوال جوية قصوى وحرارة قياسية خلال عام 2024، داعيةً العالم إلى التخلي عن «المسار نحو الهلاك».

«الشرق الأوسط» (جنيف)
المشرق العربي رجل يُمسك بيد الرضيعة سيلا التي قتلها البرد في مستشفى ناصر بخان يونس الأربعاء (أ.ف.ب) play-circle 01:19

وفاة خامس رضيع فلسطيني بسبب البرد في قطاع غزة

أفادت مصادر طبية فلسطينية بوفاة رضيع في قطاع غزة، اليوم (الأحد)؛ بسبب البرد وانخفاض درجات الحرارة، وهو الرضيع الخامس، الذي يلاقي حتفه من البرد خلال أقل أسبوع.

«الشرق الأوسط» (غزة)

حشرات روبوتية لتلقيح المحاصيل الزراعية

الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)
الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)
TT

حشرات روبوتية لتلقيح المحاصيل الزراعية

الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)
الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق (معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا)

طوّر باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في الولايات المتحدة روبوتات صغيرة بحجم الحشرات، قادرة على الطيران لفترات طويلة، مما يمهد الطريق لاستخدامها في التلقيح الميكانيكي للمحاصيل.

وأوضح الباحثون أن هذه الابتكارات تهدف إلى مساعدة المزارعين في مزارع متعددة المستويات، مما يعزز الإنتاجية ويقلل من الأثر البيئي للزراعة التقليدية، ونُشرت النتائج، الأربعاء، في دورية (Science Robotics).

ويُعد تلقيح المحاصيل عملية أساسية لضمان إنتاج الفواكه والخضراوات، ويعتمد عادةً على الحشرات الطبيعية مثل النحل. إلا أن التغيرات البيئية واستخدام المبيدات أدّيا إلى تراجع أعداد النحل بشكل ملحوظ؛ مما يبرز الحاجة إلى حلول مبتكرة.

في هذا السياق، يشير الفريق إلى أن الروبوتات الطائرة يمكن أن تأتي بديلاً واعداً، حيث يمكنها محاكاة وظائف النحل بدقة وسرعة في تلقيح النباتات بفضل تقنيات متقدمة تشمل الأجنحة المرنة والمحركات الاصطناعية، تمكّن هذه الروبوتات من أداء مناورات معقدة والطيران لفترات طويلة.

وأوضح الفريق أن الروبوت الجديد يزن أقل من مشبك الورق، ويتميز بقدرته على الطيران لمدة 17 دقيقة، وهو رقم قياسي يزيد بمائة مرة عن التصاميم السابقة. كما يمكنه الطيران بسرعة تصل إلى 35 سم/ثانية، وأداء مناورات هوائية مثل الدوران المزدوج في الهواء.

ويتكون الروبوت من أربع وحدات بأجنحة مستقلة، مما يحسن من قوة الرفع ويقلل الإجهاد الميكانيكي. ويتيح التصميم مساحة لإضافة بطاريات وأجهزة استشعار صغيرة مستقبلاً، ما يعزز إمكانيات الروبوت للاستخدام خارج المختبر.

وأشار الباحثون إلى أن العضلات الاصطناعية التي تحرك أجنحة الروبوت صُنعت باستخدام مواد مرنة مدعومة بالكربون النانوي، الأمر الذي يمنحها كفاءة أكبر. كما تم تطوير مفصل جناح طويل يقلل الإجهاد في أثناء الحركة، باستخدام تقنية تصنيع دقيقة تعتمد على القطع بالليزر.

ونوّه الفريق بأن هذه الروبوتات تُعَد خطوة كبيرة نحو تعويض نقص الملقحات الطبيعية مثل النحل، خصوصاً في ظل التراجع العالمي في أعدادها.

ويأمل الباحثون في تحسين دقة الروبوتات لتتمكن من الهبوط على الأزهار والتقاط الرحيق، إلى جانب تطوير بطاريات وأجهزة استشعار تجعلها قادرة على الطيران في البيئة الخارجية.

كما يعمل الباحثون على إطالة مدة طيران الروبوتات لتتجاوز ساعتين ونصف ساعة؛ لتعزيز استخدامها في التطبيقات الزراعية وتحقيق الزراعة المستدامة.