طلاء عاكس لأشعة الشمس يقلل حرارة أجواء لوس أنجليس

يغطي الطرقات وساحات المدارس في أحد أحيائها

طلاء عاكس لأشعة الشمس يقلل حرارة أجواء لوس أنجليس
TT

طلاء عاكس لأشعة الشمس يقلل حرارة أجواء لوس أنجليس

طلاء عاكس لأشعة الشمس يقلل حرارة أجواء لوس أنجليس

في صيف عام 2022، تمت تغطية أكثر من مليون قدم مربع من الطرق في حي باكويما في لوس أنجليس بطلاء عاكس لأشعة الشمس. كما تم أيضاً طلاء ساحات المدارس وملاعب كرة السلة ومواقف السيارات، وبعضها بأنماط ملونة من قبل فنان محلي.

وكما ذكرنا في ذلك الوقت، كانت النتائج فورية؛ إذ خفض الطلاء درجة حرارة السطح بنحو 10 درجات فهرنهايت (5.5 درجة مئوية) وبعد مرور عام ونصف العام، أصبحت النتائج أكثر إقناعاً.

إن مبادرة المجتمع الرائع، التي تقودها مبادرة التأثير الاجتماعي لشركة «جي أيه إف» للسقوف، بالشراكة مع برنامج «Cool Streets» بمدينة لوس أنجليس، تخضع للدراسة منذ إطلاقها.

تبريد أحياء المدينة

الآن، وجدت دراسة تمت مراجعتها بواسطة شركة «ألتوستراتوس»، التي طورت أيضاً مؤشر جزيرة الحرارة الحضرية في كاليفورنيا، أن انخفاض درجة حرارة السطح يرتبط ارتباطاً مباشراً بانخفاض درجة حرارة الهواء المحيط - المعروف أيضاً باسم درجة الحرارة التي تشعر بها أثناء المشي في الحي.

يتم تبريد الحي بمتوسط 2.1 درجة فهرنهايت، أو ما يصل إلى 3.5 درجة فهرنهايت (1.5 مئوية) خلال موجات الحر. كما ساعد الطلاء أيضاً على تدفئة الرصيف بشكل أبطأ قبل الظهر، والتبريد بشكل أسرع بعد الظهر.

يقول جيف تيري، نائب رئيس المسؤولية الاجتماعية للشركات والاستدامة في «جي أيه إف»: «هناك الكثير من الأدوات المتاحة للمساعدة في التكيف مع تغير المناخ، وهذه واحدة منها».

طلاء عاكس لمدن مبرَّدة

ستعتمد المدينة للحفاظ على برودة الطقس إلى حد كبير على سياستها المناخية، وظروفها الجغرافية والاجتماعية والاقتصادية، ومدى انجذابها للحلول التي يقودها التصميم.

وقد أنشأت برشلونة ولوس أنجليس «ملاجئ مناخية» أو «مراكز تبريد»، في حين قامت دالاس بزراعة آلاف الأشجار. أما المدينة المنورة السعودية، التي يزورها أكثر من 20 مليون حاج سنوياً، فقامت ببناء شبكة عملاقة من المظلات القابلة للطي خارج المسجد النبوي.

في حي باكويما، وهو مجتمع منخفض الدخل وأغلبيته من اللاتينيين، تمت قيادة المبادرة كمبادرة خيرية، ولكن بغض النظر عن كيفية تقييمها، فإن الطلاء العاكس لأشعة الشمس هو حل منخفض التقنية ومنخفض التكلفة، ويجب على المزيد من المدن أن تفكر فيه.

لم تكن باكويما هي المبادرة الأولى التي قادتها «GAF»، وليست الأخيرة. حتى الآن، قامت الشركة بتطبيق غلافها؛ أي طلائها، الذي يسمى «ستريت بوند» (StreetBond)، على 130 مدرسة في جميع أنحاء البلاد - وكان آخرها في مدرسة متوسطة في مابلتون بولاية جورجيا، حيث تم استخدام المشروع كأداة تعليمية ملموسة بين الطلاب، الذين شاركوا في المبادرة وتعلموا قياس ومقارنة درجات حرارة الأسطح المطلية وغير المطلية.

وفي يناير (كانون الثاني) من هذا العام، قام الفريق أيضاً بتطبيق طلاء عاكس لأشعة الشمس على ملاعب كرة السلة خارج مركز مجتمعي في كيسيمي بفلوريدا.

انحسار الحرارة

وفي باكويما، يقول تيري إن فريقه قضى «قدراً هائلاً من الوقت» في التحدث مع السكان المحليين. قال أحد الأشخاص إن سيارته لم تكن ساخنة في الصباح، وقال آخر إنهم تمكنوا من توسيع دوري كرة السلة في الحديقة المحلية في الحي. ولا يقتصر الأمر على الملاحظات المحلية فحسب، فقد أثبت الطلاء أن له تأثيراً على مستوى المجتمع.

تبريد تراكمي

تم إجراء الدراسة بشكل مستقل على مدار 12 شهراً، أثناء النهار والليل، وفي ظروف مختلفة، بما في ذلك موجة الحر الشديدة. وأظهرت أنه كلما كانت المنطقة المطلية أكبر، زاد عدد الأشخاص الذين يشعرون بتأثير التبريد. ويسمي حيدر طه، الذي قاد الدراسة، هذا بتأثير التبريد التراكمي، الذي يحدث، كما يشرحه، عندما تنتقل حزمة من الهواء فوق شارع أو سطح مغطى. ويقول: «كلما طالت فترة الاتصال، أصبح الهواء أكثر برودة في نهاية مساره».

بالإضافة إلى تأثير التبريد التراكمي، أظهرت الدراسة أنه بفضل تدفق الرياح، يمكن نقل الهواء البارد في اتجاه الرياح إلى مبانٍ سكنية أبعد خارج المنطقة المغطاة. وكما يشير طه، فإن انخفاض درجة حرارة الهواء صغير نسبياً (نحو نصف درجة)، لكنه «لا يزال قابلاً للقياس الكمي».

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

حقائق

أكثر من 20 مليون حاج سنوياً

يستفيدون من شبكة عملاقة من المظلات القابلة للطي خارج المسجد النبوي في المدينة المنورة


مقالات ذات صلة

سلوفينية تبلغ 12 عاماً تُنقذ مشروعاً لإعادة «الزيز» إلى بريطانيا

يوميات الشرق أحدثت الفارق وغيَّرت النتيجة (صندوق استعادة الأنواع)

سلوفينية تبلغ 12 عاماً تُنقذ مشروعاً لإعادة «الزيز» إلى بريطانيا

اختفى هذا النوع من الحشرات من غابة «نيو فورست» ببريطانيا، فبدأ «صندوق استعادة الأنواع» مشروعاً بقيمة 28 ألف جنيه إسترليني لإعادته.

«الشرق الأوسط» (لندن)
بيئة أظهرت الدراسة التي أجراها معهد «كلايمت سنترال» الأميركي للأبحاث أنّ الأعاصير الـ11 التي حدثت هذا العام اشتدت بمعدل 14 إلى 45 كيلومتراً في الساعة (رويترز)

الاحترار القياسي للمحيطات زاد حدة الأعاصير الأطلسية في 2024

أكدت دراسة جديدة، نُشرت الأربعاء، أن ظاهرة الاحترار المناخي تفاقم القوة التدميرية للعواصف، مسببة زيادة السرعة القصوى لرياح مختلف الأعاصير الأطلسية.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
أوروبا وزيرة البيئة الأوكرانية تلقي كلمة في مؤتمر الأمم المتحدة للتغير المناخي (كوب 29) في أذربيجان 20 نوفمبر 2024 (رويترز)

أوكرانيا تُقدّر الضرر البيئي نتيجة الحرب بـ71 مليار دولار

قالت وزيرة البيئة الأوكرانية إن الضرر البيئي بسبب العمليات العسكرية جراء الغزو الروسي لأوكرانيا منذ فبراير 2022 يقدّر بـ71 مليار دولار.

«الشرق الأوسط» (كييف)
خاص قام أفراد المجتمع بزراعة أكثر من مليون شجيرة في متنزه ثادق السعودي لإصلاح الأراضي المتدهورة ومعالجة التصحر (برنامج الأمم المتحدة للبيئة)

خاص ثياو قبل «كوب 16»: العالم يحتاج 355 مليار دولار سنوياً لمكافحة التصحر

مع اقتراب انعقاد «كوب 16» يترقّب العالم خطوات حاسمة في معالجة أكبر التحديات البيئية التي تواجه كوكب الأرض.

آيات نور (الرياض)
بيئة ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية (أرشيفية - رويترز)

ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية يُهدد خطط المناخ

أظهرت أوراق بحثية أن الأراضي الرطبة الاستوائية حول العالم بات نبعث منها كميات من غاز الميثان أكبر من أي وقت مضى.

«الشرق الأوسط» (باكو)

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
TT

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)

تُشكل ندرة المياه العذبة تحدياً عالمياً زائداً، خصوصاً في المناطق الجافة التي تشهد استنزافاً سريعاً لمواردها المحدودة. كما يزيد النمو السكاني والتطور الاقتصادي من حدة المشكلة، حيث يرفعان الطلب على المياه لأغراض الشرب والزراعة والصناعة؛ مما يهدد الصحة العامة والأمن الغذائي.

وتعتمد الطرق التقليدية لتحلية المياه على الطاقة بشكل مكثف ولها آثار بيئية سلبية، بينما تعد تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية حلاً واعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي، حيث تستفيد من الطاقة الشمسية المتجددة. وعلى الرغم من أن أنظمة «المقطرات» الشمسية لتحلية المياه تعد طريقة مستدامة، فإنها تواجه تحديات مثل الكفاءة المنخفضة التي تتراوح بين 30 و40 في المائة، ومعدلات إنتاج منخفضة للمياه العذبة، بالإضافة إلى التلوث البيئي الناجم عن استخدام مواد تقليدية، مثل المواد ذات التغير الطوري.

ألياف طبيعية

واستعرضت دراسة مرجعية أجراها باحثون مصريون، إمكانية استخدام الألياف الطبيعية بوصفها وسيلة مستدامة لتعزيز أداء الأنظمة الشمسية لتحلية المياه. وتتميز الألياف الطبيعية، المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية متاحة في المناطق النائية، بكونها بديلاً منخفض التكلفة، وقابلة للتحلل الحيوي، ومتعددة الاستخدامات.

ووفق النتائج المنشورة بعدد نوفمبر (تشرين الثاني) بدورية (Solar Energy)، يمكن للألياف الطبيعية مثل القطن، وقش الأرز، وألياف شجرة الموز، ونبات السيزال، وقش الخيزران، تحسين الأداء من خلال توفير الهيكل المسامي من أجل ترشيح المياه، وإزالة الشوائب، وتعزيز نقل الحرارة.

يقول الدكتور محمد عجيزة، الباحث الرئيسي للدراسة بقسم الهندسة الميكانيكية في جامعة كفر الشيخ، إن الألياف الطبيعية توفر حلاً مستداماً لتحسين كفاءة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مع تقليل الأثر البيئي، لأنها تتميز بالتحلل البيولوجي، ما يجعلها خياراً جذاباً لتعزيز كفاءة الأنظمة الشمسية في المناطق التي تفتقر إلى الموارد.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن الألياف الطبيعية توفر امتصاصاً عالياً للإشعاع الشمسي؛ مما يُحسّن الاحتفاظ بالحرارة ويزيد معدلات التبخر، كما تعزز الكفاءة الحرارية والعزل وتقلل الفاقد الحراري؛ مما يزيد من كفاءة التكثيف بفضل مساحتها السطحية الكبيرة، فيما تُسهّل خصائصها نقل المقطر الشمسي، وتوزيعه في المناطق النائية، حيث تقلل من الوزن الإجمالي له.

تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعد حلا ًواعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي (جامعة واترلو)

تقييم الأداء

أثبتت الدراسة أن الألياف الطبيعية تتمتع بقدرة استثنائية على امتصاص المياه تصل إلى 234 في المائة، بالإضافة إلى خصائصها الحرارية المميزة؛ مما يتيح استخدامها بوصفها مواد عازلة أو ممتصة أو موصلة للحرارة في الأنظمة الشمسية. ويسهم ذلك في تحسين عمليات التبخير والتكثيف. وتعمل هذه الألياف على تعزيز نقل الحرارة وتقليل فقد الطاقة؛ مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة بنسبة 15 في المائة. كما وجد الباحثون أن هذه الألياف أثبتت قدرتها على زيادة إنتاجية المياه العذبة بشكل ملحوظ، حيث حققت زيادة تصل إلى 123.5 في المائة مع قشور الجوز الأسود، و126.67 في المائة مع مزيج من ألياف النباتات التي تنمو في البرك والمستنقعات وألياف السيزال.

وبالمقارنة مع المقطرات التقليدية، حققت بعض الألياف زيادة ملحوظة في إنتاج المياه العذبة، مثل نشارة الخشب وقش الأرز (62 في المائة)، واللوف الأسود (77.62 في المائة)، وألياف السيزال (102.7 في المائة)، والقماش القطني (53.12 في المائة)، وألياف النخيل (44.50 في المائة)، وألياف الكتان (39.6 في المائة).

وحددت الدراسة أبرز مميزات التوسع في استخدام الألياف الطبيعية في تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية، مثل وفرة الموارد الشمسية والمساحات الواسعة لتركيب الأنظمة، بالإضافة لكون الألياف خياراً مستداماً. كما تدعم زيادة استنزاف الموارد المائية العالمية، ونمو السكان، وزيادة الوعي بتغير المناخ الحاجة الملحة لهذه التكنولوجيا.

في المقابل، أشار الباحثون إلى تحديات تواجه هذه التقنيات، منها قلة الاستثمارات في الطاقة المتجددة، والوعي المحدود بفوائد أنظمة التحلية الشمسية، بالإضافة إلى قلة الانتشار والعوائق التجارية مقارنة بالتقنيات التقليدية، والاختلافات في سياسات الطاقة بين الدول، ما يؤثر على إمكانية توسيع نطاق استخدامها.

وأوصى الباحثون بإجراء مزيد من الأبحاث لتحسين تركيبات الألياف الطبيعية، واستكشاف بدائل قابلة للتحلل الحيوي لتقليل الأثر البيئي. وأكدوا أهمية إجراء تقييمات شاملة لتقنيات التحلية الشمسية لتحقيق أقصى تأثير ممكن وتلبية الاحتياجات الزائدة للمياه بشكل مستدام؛ مما يسهم في دعم الأمن المائي، وتعزيز القدرة على التكيف مع التغيرات المناخية.