معرفی 5 نمای کاهش دهنده آلودگی هوا (قسمت چهارم: نمای میکرو جلبک پروژه BIQ هامبورگ)
آنچه در این مطلب می خوانید:
سولار لیف (SolarLeaf)، نخستین نمای Bio-reactive (مصالحی که در آن فعل و انفعالات بیولوژیکی صورت می گیرد) جهان است که قابلیت این را دارد تا از زیست توده های جلبک و انرژی گرمایی خورشید، انرژی تجدید پذیر تولید کند. این محصول نخستین بار در سال 2013 در نمایشگاه بین المللی ساختمان IBA، در هامبورگ آلمان رونمایی شد. این نما که در نوع خود بی نظیر است سیستمی یکپارچه از جدید ترین و به روز ترین فناوری های انرژی و زیست محیطی را به کار می گیرد که در کلیه ساختمان های موجود و نوساز قابل اجرا است.
سیستم نمای SolarLeaf توسط شرکت Colt International ایده پردازی شده است. کانسپت بیوراکتوری Bio-reactore این نما توسط شرکت SSC Ltdو به سرپرستی Arup، توسعه یافته است. این محصول برای نخستین بار بر روی نمای یک ساختمان مسکونی چهار طبقه به نام BIQ در هامبورگ آلمان اجرا شده است. در مجموع 129 فتوبیوراکتور photo-bioreactor با ابعاد 0.7 در 2.5 متر بر روی نماهای جنوب غربی و جنوب شرقی بنا، که وجوهی آفتابگیر هستند نصب شد.
نحوه تامین انرژی ساختمان
جلبک ها در اثر تابش نور خورشید گرم می شوند و سازه را نیز گرم می کند. این جلبک ها از دی اکسید کربن موجود در هوا و مواد مغذی مایع انتقال یافته از طریق یک شبکه لوله در سطح نما تغذیه می کند. جلبک فتوسنتز کرده و رشد می کند، سپس به صورت دوره ای می تواند برداشت شده و در اتاق تاسیسات BIQ به جهت تولید انرژی مورد استفاده قرار گیرد.
گفتنی است جلبکهای میکرو با اندازه تقریبی مشابه باکتری، در مقایسه با سایر محصولات جایگزین، در هر هکتار قابلیت تولید سوخت زیستی بیشتری دارند.
مزایا و ویژگی های نمای جلبکی
نمای پوشیده شده از جلبک علاوه بر اینکه انرژی تولید می کند و نقش معمول خود را به عنوان عایق صوتی و حرارتی به خوبی ایفا می کند، ویژگی های ارزشمند دیگری نیز دارد.
گرمای حاصل شده از نور اضافی که مورد نیاز جلبک نیست، جمع آوری شده و می تواند در چاه گمانه های پر شده از آب شور ذخیره شده تا برای گرمایش آب و هوا ساختمان مورد استفاده قرا گیرد.
علاوه بر این این جلبک ها یک سایه بان انطباق پذیر برای ساختمان در تمام فصول سال ایجاد می کند. بدین معنی که هر چقدر نور خورشید بیشتر باشد جلبک بیشتر رشد کرده و سایه بیشتری برای فضاهای درونی فراهم می آورد.
از مزایای زیست توده جلبک این است که به طور انعطاف پذیر به جهت تولید انرژی و حرارت قابل کاربرد بوده و بدون نیاز به انرژی قابل ذخیره است. تولید میکروجلبک ها در پنل های مسطح PBR نیاز به استفاده از زمین ندارد و متاثر از شرایط آب و هوایی نا مناسب نخواهد بود.
کربن مورد نیاز جهت تغذیه جلبک از هر فرایند احتراقی که در مجاور ساختمان رخ دهد تامین می شود. در صورت نیاز می توان از دیگ های بویلر در نزدیک ساختمان استفاده کرد. این موضوع به چرخه کوتاه کربن اشاره دارد که مانع از انتشار گاز کربن در جو شده و به تغییرات آب و هوایی کمک می کند.
ساختار بیوراکتورها
فتو بیوراکتورهای مسطح برای رشد جلبک ها بسیار کارآمد هستند و نیازمند به تعمیر و نگهداری حداقل می باشند.
بیوراکتورهای SolarLeaf دارای چهار لایه شیشه ای هستند. دو لایه داخلی دارای حفره ای است که این حفره به اندازه 24 لیتر گنجایش دارد تا در محیط کشت سیرکولاسیون ایجاد کند. دو طرف این لایه ها توسط آرگون عایق شده است که حفره ها را پوشانده و هدر رفت انرژی را به حداقل می رساند. لایه شیشه جلویی پنل به رنگ سفید و ضد انعکاس نور خورشید است در حالی که شیشه تعبیه شده در پشت پنل، با ایجاد خاصیتی دکوراتیو در پنل تکمیل کننده ویژگی های بارز این پنل است.
هوای فشرده شده در ته هر یک از بیوراکتورها و به فواصل زمانی معین تزریق می شود. این گاز به صورت حباب های بزرگ ظهور کرده و جریان آب را بر خلاف جهت برقرار می کند تا جلبک ها دی اکسید کربن و نور را جذب کنند. به طور همزمان ترکیبی از آب، هوا و عناصر پلاستیکی شوینده سطوح داخلی پنل ها را شست و شو می دهد.
کانسپت فضاهای داخلی
این مجموعه آپارتمانی کربن صفر (آپارتمانی که عامل تولید هیچ دی اکسید کربنی در جو نیست) همانطور که گفته شد از یک نمای سبز و روشن شکل یافته از جلبک تشکیل شده است در حالیکه فضای داخلی آن کانسپت خود را داشته و تئوری جدیدی را در مورد زندگی آینده انسانها ارائه می کند.
این پروژه الگوی جدیدی برای زندگی طرح می کند. بر اساس این ایده است که جدایی بین محل کار و محل زندگی بسیار کمرنگ شده است. این طرح بیانگر این است که پیش از این طرح آپارتمان های شبکه ای سنتی بسیار محدود کننده بوده است به طوریکه فضا هیچ انعطافی نداشته و هر فضا تنها کاربری تعریف شده ای داشته است. دو آپارتمان از پانزده آپارتمان این ساختمان بدون ایجاد هیچ دیوار جداکننده برای فضای اتاق ها ساخته شده اند و در عوض فضاهای بزرگ و متنوعی ایجاد شده است که ساکنین می توانند براساس نیاز، پیکربندی فضای خانه خود را انجام دهند به طوری که فضا مطابق با خواسته ساکنین متناسب شود.
بالکن های بزرگ تعبیه شده در ساختمان نیز برای ساکنین دید بسیار مطلوبی را به پارک بیرونی فراهم می کند. به علاوه فرم تجدید شدنی تولید انرژی از طریق جلبک ها از بیرون از ساختمان برای بازدیدکنندگان و ساکنان قابل رویت است و این در واقع بخشی از کانسپت معماری مجموعه است.
سخن آخر:
در زمینه های زیست معماری و تولید انرژی، جلبک به سرعت به واژه ای جدید و مرسوم تبدیل شده است. از آنجا که موسساتی از جمله BP و Exxon سرمایه خود را برای پروژه های سوخت جلبکی هزینه کرده اند، نماهای ساخته شده از جلبک به طور فزاینده ای به عنوان یک راهکار برای مشکل انرژی پایدار ساختمانها به کار گرفته می شوند. جدا از اینکه این جلبک ها قادر به تولید زیست توده و هیدروژن می باشند، این محصول همچنین به جهت تشخیص آلودگی و جذب دی اکسید کربن به کار می روند، در حالیکه اکسیژن نیز آزاد می کنند.
در این رابطه چندین پروژه مفهومی توسط معماران ارائه شده است از آن جمله می توان پوشش نمای برج های شیکاگو با جلبک را نام برد، و طرح دیگر این است که ARUP در طرح آسمان خراش های 2050 خود جایی برای پوسته های محافظتی جلبکی در نظر بگیرد.
مطالب مرتبطی که پیشنهاد می گردد:
پاورپوینت مصالح نوینی که صنعت ساختمان را متحول می کنند
مصالح نوینی که قوانین ساخت و ساز را عوض خواهند کرد
معرفی جدیدترین مصالح و متریال ساخت و ساز در سال 2018
منبع:
https://www.iba-hamburg.de/projekte/bauausstellung-in-der-bauausstellung
لطفا نظرات خود را در خصوص مطلب فوق در پایین صفحه درج نمایید و اگر می خواهید دیگران نیز این مطلب را بخوانند از طریق شبکه های اجتماعی روبرو، آن را با دوستان و آشنایان خود به اشتراک بگذارید و یا ارائه هر گونه انتقاد و پیشنهاد به بخش مشاوره فنی و مهندسی کارگشا مراجعه فرمایید.
