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

«اليونيسيف» تحذر من أن مستقبل الأطفال «في خطر»

العالم طفل فلسطيني أثناء فرز القمامة في مكب نفايات بقطاع غزة (أ.ب)

«اليونيسيف» تحذر من أن مستقبل الأطفال «في خطر»

حذّرت منظمة «اليونيسيف» من التحول الديموغرافي والتداعيات المتزايدة لظاهرة الاحترار وتهديد التكنولوجيا المتصلة، وكلها «توجهات كبرى» ترسم مستقبلاً قاتماً للأطفال.

«الشرق الأوسط» (الأمم المتحدة (أميركا))
بيئة رجل يسكب الماء على رأسه أثناء موجة حر في هيوستن بولاية تكساس بالولايات المتحدة - 25 أغسطس 2023 (رويترز)

دراسة: ارتفاع درجات الحرارة يزيد خطر الإصابة بالرجفان الأذيني

تشير دراسة جديدة إلى أن موجات الحر قد تزيد خطر الإصابة بالرجفان الأذيني، وهو اضطراب في ضربات القلب، إلى ضعفين أو 3 أضعاف، لا سيما إذا لم يكن القلب بصحة جيدة.

«الشرق الأوسط» (لندن)
بيئة متوسط درجات الحرارة كان مرتفعاً للغاية منذ يناير حتى أكتوبر (أ.ب)

علماء: عام 2024 سيكون الأكثر حرارة على الإطلاق

كشفت خدمة «كوبرنيكوس» لتغير المناخ التابعة للاتحاد الأوروبي اليوم (الخميس) عن أن عام 2024 سيتخطى 2023 ليصبح العام الأعلى حرارة منذ بدء التسجيلات.

«الشرق الأوسط» (باريس)
يوميات الشرق تغير المناخ يرفع درجات الحرارة إلى مستويات جديدة خطيرة (أ.ف.ب)

تقرير: مستويات قياسية من الوفيات المرتبطة بالحرارة في عام 2023

حذّر تقرير جديد أعدّه مجموعة من الأطباء وخبراء الصحة من أن تغير المناخ يرفع درجات الحرارة إلى مستويات جديدة خطيرة، كما يفاقم مشكلة الجفاف والأمن الغذائي.

«الشرق الأوسط» (لندن)
بيئة تظهر صورة القمر الاصطناعي العاصفة الاستوائية «ميلتون» وهي تشتد وتتجه للتحول إلى إعصار قبل وصولها إلى فلوريدا في خليج المكسيك في 6 أكتوبر 2024 (رويترز)

لماذا يجعل الاحتباس الحراري الأعاصير أكثر قوة؟

يؤدي الاحتباس الحراري إلى ارتفاع درجات حرارة مياه المحيطات؛ مما يجعل الأعاصير أكثر قوة. ومع ذلك، هذا لا يعني بالضرورة أنه سيكون هناك المزيد من الأعاصير.

«الشرق الأوسط» (باريس)

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»
TT

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

نظام «كريسبر» جديد لإسكات الجينات بدلاً من «قصّها»

توصَّل باحثون في «مركز علوم الحياة بجامعة» فيلنيوس في ليتوانيا، إلى اكتشاف طريقة جديدة رائدة في مجال البحث الجيني تسمح بإسكات (أو إيقاف عمل) جينات معينة دون إجراء قطع دائم للحمض النووي (دي إن إيه).

وتُقدِّم الدراسة مساراً جديداً محتملاً لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً يشبه الضغط على زر «إيقاف مؤقت» على التعليمات الجينية داخل الخلايا.

آلية عمل نظام «كريسبر» الجديد

اكتشف فريق البروفسور باتريك باوش من معهد الشراكة لتقنيات تحرير الجينوم بمركز العلوم الحياتية في جامعة فيلنيوس بليتوانيا، بالتعاون مع خبراء دوليين في البحث المنشور في مجلة «Nature Communications» في 29 أكتوبر (تشرين الأول) 2024، نظاماً جديداً مختلفاً للتعديل الجيني.

وعلى عكس نظام «كريسبر كاس9 (CRISPR-Cas9)»، المعروف الذي اشتهر بقدرته على قطع الحمض النووي (DNA)، يعمل نظام «كريسبر» من النوع «آي في إيه» (IV-A CRISPR) بشكل مختلف، حيث يستخدم مركباً موجهاً بالحمض النووي الريبي لإسكات الجينات دون انشقاق خيوط الحمض النووي «دي إن إيه (DNA)».

كما يستخدم النظام الجديد مركباً مؤثراً يجنِّد إنزيماً يُعرف باسم «دين جي (DinG)». ويعمل هذا الإنزيم عن طريق التحرك على طول خيط الحمض النووي (DNA)، وتسهيل إسكات الجينات من خلال عملية غير جراحية.

تقنية «كريسبر-كاس9» للقص الجيني

هي أداة تعمل كمقص جزيئي لقص تسلسلات معينة من الحمض النووي (دي إن إيه). وتستخدم الحمض النووي الريبي الموجه للعثور على الحمض النووي المستهدف. و«كاس9» هو البروتين الذي يقوم بالقص، وهذا ما يسمح للعلماء بتعديل الجينات عن طريق إضافة أو إزالة أو تغيير أجزاء من الحمض النووي، وهو ما قد يساعد على علاج الأمراض الوراثية، وتعزيز الأبحاث.

** آفاق جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي

بروتينات وحلقات

يستخدم نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» بروتينين مهمين، هما «Cas8»، و«Cas5» للعثور على بقع محددة على الحمض النووي (DNA). ويبحث هذان البروتينان عن تسلسل قصير من الحمض النووي بجوار المنطقة المستهدفة التي تتطابق مع دليل الحمض النووي الريبي. وبمجرد العثور عليه يبدآن في فك الحمض النووي وإنشاء هياكل تسمى حلقات «آر (R)».

وحلقات «آر» هي الأماكن التي يلتصق فيها الحمض النووي الريبي بخيط واحد من الحمض النووي (DNA)، وتعمل بوصفها إشارةً للنظام لبدء إيقاف أو إسكات الجين.

وكما أوضح البروفسور باوش، فإن «آر» في حلقة «R» تعني الحمض النووي الريبي. وهذه الهياكل أساسية لأنها تخبر النظام متى وأين يبدأ العمل. ولكي تكون حلقات «آر» مستقرةً وفعالةً يجب أن يتطابق الحمض النووي، ودليل الحمض النووي الريبي بشكل صحيح.

وظيفة إنزيم «دين جي»

يساعد إنزيم «DinG» نظام «كريسبر» على العمل بشكل أفضل من خلال فك خيوط الحمض النووي (DNA). وهذا يجعل من الأسهل على النظام التأثير على قسم أكبر من هذا الحمض النووي، ما يجعل عملية إسكات الجينات أكثر فعالية وتستمر لفترة أطول.

وأشار البروفسور باوش إلى أنه نظراً لأن إنزيم «DinG» يمكنه تغيير كيفية التعبير عن الجينات دون قطع الحمض النووي، فقد يؤدي ذلك إلى تطوير أدوات وراثية أكثر أماناً في المستقبل.

تطبيقات محتملة لتخفيف تلف الحمض النووي

يحمل الاكتشاف إمكانات هائلة لتحرير الجينوم والبحث في المستقبل، إذ يمكن أن تخفف الطبيعة غير القاطعة لهذه الطريقة من المخاطر المرتبطة بتلف الحمض النووي( DNA). وهو مصدر قلق عند توظيف تقنيات تحرير الجينات الحالية.

ومن خلال تمكين تعديل الجينات دون إحداث تغييرات دائمة في الحمض النووي( DNA) يمكن أن يكون هذا النهج الجديد مفيداً بشكل خاص في التطبيقات السريرية مثل العلاج الجيني للاضطرابات الوراثية. كما أن القدرة الفريدة لهذا النظام على عبور الحمض النووي دون إجراء قطع، أمر مثير للاهتمام لتطبيقات تحرير الجينات المتقدمة.

الدقة والسلامة

ويعتقد فريق البحث بأن هذه الطريقة يمكن أن تزوِّد العلماء وخبراء التكنولوجيا الحيوية بأدوات أكثر دقة لدراسة وظائف الجينات وتصحيح التشوهات الجينية بطريقة خاضعة للرقابة.

ويمثل الاكتشاف تقدماً كبيراً في مجال البحث الجيني؛ حيث يفتح نظام «كريسبر» من النوع «IV-A» آفاقاً جديدة لتعديل الجينات بشكل أكثر أماناً وغير جراحي، ويمكن أن تحدث هذه الطريقة ثورةً في كيفية دراسة الأمراض الوراثية وعلاجها، مع التركيز على الدقة والسلامة.