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)

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟
TT

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

كيف يساعد نقص الأكسجين على انتشار السرطان؟

تمكن علماء في مركز السرطان بجامعة «جونز هوبكنز» في الولايات المتحدة من تحديد 16 جيناً تستخدمها خلايا سرطان الثدي للبقاء على قيد الحياة في مجرى الدم، بعد هروبها من المناطق منخفضة الأكسجين في الورم.

جينات تحمي خلايا السرطانوتعد هذه النتيجة خطوة مهمة في فهم كيفية بقاء خلايا سرطان الثدي بعد مغادرتها للورم الأولي وانتقالها إلى مجرى الدم؛ حيث يمكن أن تبدأ في الانتشار من موقعها الأصلي إلى أماكن أخرى من الجسم.

وقد يفتح التعرف على الجينات المسؤولة عن حماية الخلايا السرطانية من الأضرار الناتجة عن «الأكسدة» بسبب أنواع الأكسجين التفاعلية «Reactive oxygen species ROS» (هي منتجات ثانوية لعملية الاستقلاب الغذائي الطبيعي للأكسجين)، آفاقاً جديدة للعلاج؛ خصوصاً في الحالات التي تُظهِر مقاومة عالية، مثل سرطان الثدي الثلاثي السلبي.

وحددت الباحثة الرئيسية دانييل جيلكس (أستاذة مساعدة في قسم الأورام، ضمن برنامج سرطان الثدي والمبيض، في كلية الطب بالجامعة) في الدراسة التي نشرت في مجلة «Nature Communications» في 28 سبتمبر (أيلول) 2024، 16 جيناً تستخدمها خلايا سرطان الثدي للبقاء على قيد الحياة في مجرى الدم، بعد هروبها من المناطق منخفضة الأكسجين في الورم.

وعلى الرغم من أن الخلايا التي تعاني من نقص الأكسجين توجد فيما تسمى «المنطقة المحيطة بالورم»، أي أنها تجلس بجوار الخلايا الميتة؛ فإن هناك اعتقاداً بأنها قادرة على الهجرة إلى مناطق ذات مستويات أعلى من الأكسجين؛ حيث يمكنها بالفعل العثور على مجرى الدم.

نقص الأكسجين

وانتشار الورمتعمل ظروف نقص الأكسجين في المناطق المحيطة بالأورام على تعزيز هجرة الخلايا السرطانية نحو مناطق أكثر ثراءً بالأكسجين، مثل مجرى الدم؛ إذ يمكن أن تؤدي عملية الهجرة هذه إلى انتشار الخلايا السرطانية من موقعها الأصلي إلى أجزاء أخرى من الجسم، ما يساهم في تكرار الإصابة بالسرطان حتى بعد إزالة الورم الأولي. أما الخلايا التي تتكيف للبقاء في ظل مثل هذه الظروف منخفضة الأكسجين، فتكون أكثر قدرة على التعامل مع الإجهاد التأكسدي «oxidative stress» (هو حالة عدم التوازن في نظام العوامل المؤكسدة والعوامل المضادة للتأكسد) في مجرى الدم، ما يمنحها ميزة البقاء.

وقد أظهرت الدراسة أن الخلايا السرطانية المعرضة لنقص الأكسجين لفترات طويلة (على سبيل المثال لفترة 5 أيام) حافظت على التعبير عن الجينات الناجمة عن نقص الأكسجين، حتى بعد الانتقال إلى مناطق ذات أكسجين أفضل، ما يشير إلى أن هذه الخلايا تحتفظ بـ«ذاكرة» لحالة نقص الأكسجين، وهو ما يتناقض مع الاستجابات قصيرة المدى التي شوهدت في مزارع المختبر القياسية.

دور بروتين «ميوسين»وكانت نتائج الدراسة تنبؤية بشكل خاص لسرطان الثدي الثلاثي السلبي «triple-negative breast cancer» الذي يتميز بمعدل تكرار مرتفع. فقد اكتشف الباحثون أن خزعات المرضى من هذا السرطان الذي تكرر في غضون 3 سنوات، تحتوي على مستويات أعلى من بروتين يسمى «ميوسين» (MUC1 glycoprotein mucin). وقام الباحثون بحجب بروتين «ميوسين» لتحديد ما إذا كان سيقلل من انتشار خلايا سرطان الثدي إلى الرئة، وكان هدفهم هو القضاء على الخلايا الخبيثة العدوانية بعد نقص الأكسجين على وجه التحديد.

وأكدت دانييل جيلكس أنه عند تخفيض مستوى بروتين «ميوسين» في هذه الخلايا التي تعاني من نقص الأكسجين، فإنها تفقد القدرة على البقاء في مجرى الدم، أو في ظروف وجود مركبات الأكسجين التفاعلي. كما أنها تشكل عدداً أقل من النقائل السرطانية «Cancer metastases» في الفئران (وهذا المصطلح يستخدم لوصف انتشار السرطان، إذ إن الخلايا السرطانية -على عكس الخلايا الطبيعية- تتمتع بالقدرة على النمو خارج المكان الذي نشأت فيه بالجسم).

ولا يزال الباحثون يجهلون أسباب الإصابة بسرطان الثدي الثلاثي السلبي بشكلٍ دقيق؛ لكنهم يعتقدون أن الطَّفرة الجينية المسماة «BRCA1» هي السبب؛ لأن وجودها يؤدي لانعكاس مبدأ عمل الجين السليم، وتصبح الخلايا أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.

وتؤكد النتائج إمكانية استهداف بروتين «ميوسين» لمنع انتشار الخلايا السرطانية، وتحسين النتائج للمرضى، وخصوصاً أولئك الذين يعانون من أنواع سرطان عدوانية.

وقد تمهد التجربة السريرية الحالية في المرحلتين الأولى والثانية لعلاجات تستهدف بروتين «ميوسين» في أنواع مختلفة من السرطان، الطريق لتطبيقات أوسع إذا ثبتت فعاليتها.

ويعزز هذا البحث فهم كيفية مساهمة الظروف التي تسبب نقص الأكسجين داخل الأورام في حدوث النقائل، ويسلط الضوء على بروتين «ميوسين» كهدف علاجي واعد لمنع انتشار السرطان.