الرئيسية » تحقيقات وأخبار بيئية
استخدام الكهرباء في تشغيل أنظمة تكييف الهواء

واشنطن - المغرب اليوم

تستخدم 6% من الكهرباء المنتجة في أميركا، لتشغيل أنظمة تكييف الهواء التي تبرد المنازل والمكاتب. ومع نمو بلدان مثل البرازيل والصين والهند، فإنها ستقوم بنفس الشيء بالتأكيد. لا يعد ذلك فقط مكلفًا للعميل، ولكنه يرفع انبعاثات الغازات الدفيئة كذلك في صورة كلاً من ثاني أكسيد الكربون، الناتج عن حرق الوقود في محطات الكهرباء، ومُرَكبات الكلوروفلوروكربونات، التي تستخدم كمُبَردات داخل المكيفات.

ويصف رونجوي يانغ وزياوبي ين، من جامعة كلورادو في ورقة داخل مجلة “Science" لهذا الأسبوع، فإنهم يملكون بديلاً محتملاً لكل هذا. لقد قاموا بإختراع غشاء يستطيع تبريد المباني بدون استخدام غازات التبريد، وبشكلٍ ملحوظ، بدون أن يستمد أي طاقة للقيام بذلك. والأفضل من ذلك، يمكن تصنيع هذا الغشاء باستخدام طرق تصنيع “لفة إلى لفة" العادية بتكلفة تبلغ حوالي 50 سنتًا للمتر المربع.

ويعمل الغشاء الجديد بطريقة تدعى "التبريد الإشعاعي". ويستفيد هذا من حقيقة أن الغلاف الجوي للأرض يسمح لبعض الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء التي تحمل الحرارة بالخروج إلى الفضاء دون عوائق. لذا، فقط قم بتحويل الحرارة غير المرغوب فيها إلى أشعة تحت الحمراء بالطول الموجي الصحيح، ومن ثم، يمكنك تفريغها في الفضاء بلا عودة. ودكتور يانغ ودكتور ين ليسوا أول من حاولا تبريد المباني بتلك الطريقة. أظهر "شنهوي فان" وزملاؤه من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا جهازًا استخدم هذا المبدأ في عام 2014. على الرغم من ذلك، فإن مادتهم تتكون من سبع طبقات متناوبة من “ثاني أكسيد الهافنيوم" و"ثاني أكسيد السيليكون" بسمك متفاوت، مثبتة على رقاقة مصنوعة من السيليكون.

وعلى الجانب الآخر، صُنِّع الغشاء الخاص بدكتور يانغ ودكتور ين من مادة تدعى "بوليميثيل بنتين، " وهي عبارة عن مادة بلاستيكية شفافة متاحة تجاريًا، وتباع تحت اسم العلامة التجارية “TPX". إضافةً إلى ذلك قاموا بخلط حبات زجاجية صغيرة. ثم قاموا بتشكيل الناتج إلى صفائح بسُمك حوالي" 50 مليون من المتر الواحد (ميكرون)"، وطَلُوا تلك الصفائح بالفضة من جانب واحد. عند وضعها علي الأسطح، يكون الجانب الفضي هو الأسفل. لذا فينعكس ضوء الشمس الساقط عليها مروراً بالبلاستيك، مما يمنع تدفق الحرارة لداخل المبنى ادناها.

ومع ذلك، فإن منع شيء من إرتفاع درجة حرارته ليس كالقيام بتبريده. المفتاح للقيام بذلك هو حبات الزجاج الصغيرة. المحافظة على درجة الحرارة ليست عملية ثابتة. كل الأجسام تقوم بامتصاص وإخراج الحرارة طوال الوقت، وعادة ما تكون الإنبِعاثات على هيئة أشعة تحت الحمراء. في حالة حبات الزجاج، فإن الطول الموجي لتلك الإنبعاثات يتحدد بناءً على قطر الحبات. ومن الواضح أن تلك التي يبلغ قطرها نحو ثمانية “ميكرون" تُخرِج انبعاثات في الغالب عند أطوال موجية تمر مباشرة عبر "نافذة" الأشعة تحت الحمراء في الغلاف الجوي، نظرًا لأن مصدر الحرارة الذي يتحول إلى هذا النوع من الأشعة تحت الحمراء هو المبنى أدناها، فإن التأثير هو تبريد المبنى.

ويعد تأثير التبريد، الذي يبلغ 93 واط لكل متر مربع في ضوء الشمس المباشر، وأكثر من ذلك ليلاً، شديداً. يُقَدِر الفريق أن 20 متر مربع من غشائهم، مثبتة فوق بيت أميركي متوسط، كافية للحفاظ على درجة حرارة داخلية مقدرة بـ 20 درجة مئوية في اليوم الذي تكون فيه درجة الحرارة الخارجية 37 درجة مئوية.

ولتَنظيم كمية التبريد، يحتاج أي نظام عملي يتضمن الغشاء إلى أنابيب مياه لحمل الحرارة إليه من داخل المبنى. التحكم في معدل التدفق خلال هذه الأنابيب وتغييره مع اختلاف درجة الحرارة الخارجية سيُبقي درجة حرارة المبنى ثابتة. على عكس نظام التبريد نفسه، تحتاج تلك المضخات إلى الطاقة لِكَيْ تعمل. ولكن ليس الكثير منها. بخلاف ذلك، يتم كل العمل نتيجة فارق درجات الحرارة الكبير، حوالي 290 درجة مئوية، بين سطح الأرض والفضاء الخارجي.

 

View on Almaghribtoday.net

أخبار ذات صلة

الهلال الأحمر المغربي يستعرض حصّيلة مُساهماته في إعادة الإعمار…
الفيضانات تجرف حيوانات مفترسة إلى الشوارع في نيجيريا إلى…
صديقي يقوم بإعداد برنامج يهدف لإصلاح البنيات التحتية المتضررة…
مراكش تستضيف إجتماع دولي يُناقش قضايا البيئة والصحة في…
سيول تضرب المغرب وتقارير عن قتلى ومفقودين في ظاهرة…

اخر الاخبار

الحزب الحاكم في البرازيل يؤكد أن المخطط المغربي للحكم…
رئيسة جمهورية مقدونيا الشمالية تُهنئ الملك محمد السادس بمناسبة…
المجلس العلمي الأعلى يعقد دورته العادية ال 34 بإذن…
وفاة ضابطين اثر تحطم طائرة تابعة للقوات الجوية الملكية…

فن وموسيقى

محمد صلاح يتصدر المرشحين للفوز بالكرة الذهبية 2025 بتواجد…
سلاف فواخرجي تؤكد أنها شاركت في إنتاج فيلم "سلمى"…
نادين نسيب نجيم تكشف عن سبب عدم مشاركتها في…
النجمة ماجدة الرومي تُحقق نجاحاً كبيراً في حفل خيري…

أخبار النجوم

أحمد سعد يوجه رسالة ليسرا في حفل غولدن غلوب
نادين نجيم تكشف عن سبب غيابها عن الأعمال المصرية
أكرم حسني يكشف حقيقة تقديمه "الناظر 2"
يسرا وحسين فهمي يحصدان جائزة "عمر الشريف للتميّز" في…

رياضة

كريستيانو رونالدو يدرس تأجيل اعتزاله للعب مع نجله
أبرز المحطات في مسيرة لاعب التنس الاستثنائي نادال التي…
المغربي أشرف حكيمي ضمن المرشحين الخمسة للفوز بلقب أفضل…
محمد صلاح يتصدر ترتيب أفضل خمسة لاعبين أفارقة في…

صحة وتغذية

الفستق يتمتع بتأثير إيجابي على صحة العين ويحافظ على…
فيتامينات ومعادن أساسية ضرورية لشيخوخة أفضل صحياً
وزير الصحة يُشير أن نصف المغاربة يعانون من اضطرابات…
نظام غذائي يُساعد في تحسين صحة الدماغ والوظائف الإدراكية

الأخبار الأكثر قراءة

دراسة جديدة تكشف أن الشعاب المرجانية أصبحت مقبرة للمواد…
وزارة الداخلية المغربية تُحذر من تساقطات رعدية مرتقبة وتدعو…
فيضانات كارثية في وسط وشرق أوروبا جراء العاصفة "بوريس"
الهلال الأحمر المغربي يستعرض حصّيلة مُساهماته في إعادة الإعمار…