صرفه جویی برق با ۴ ایده فناورانه

۶۰ درصد هزینه انرژی خانوار‌ها به گرمایش و سرمایش خانه‌ها و آب گرم مورد نیاز مربوط می‌شود و البته در این میان با مصرف سوخت‌های فسیلی و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای، گرمایش زمین نیز شتاب می‌گیرد، ولی نور خورشید با وجود داغ بودن، می‌تواند یک خانه خنک را برای شما به ارمغان بیاورد بدون اینکه آسیبی به محیط زیست برسد یا اینکه قطع برق شما را کلافه کند.

 

به گزارش ایران، به موازات افزایش گرمای کره زمین شاهد تابستان‌هایی داغ در سراسر جهان هستیم که بالطبع میزان مصرف برق به‌دلیل استفاده از کولر و انواع ایرکاندیشنر‌ها بسیار بالا می‌رود؛ موضوعی که امسال ما نیز در کشور با آن مواجه هستیم و به‌دلیل بالا رفتن مصرف برق از حد مجاز، گاه خاموشی‌هایی نیز در سراسر کشور رخ می‌دهد.

 

تاکنون برای صرفه‌جویی در مصرف برق راهکار‌های مختلفی ارائه شده، ولی شاید هیچ چیز نتواند به اندازه فناوری در زمینه مصرف برق و به صرفه بودن استفاده از وسایل خنک‌کننده مؤثر باشد. در این گزارش به بررسی برخی تکنولوژی‌هایی که در جهان مورد استفاده قرار گرفته است، می‌پردازیم.

خنکای خانه با نور خورشید
اگر در گذشته نگاه جهان به دستگاه‌های خنک‌کننده تنها ایجاد فضایی مطبوع و سرد بود، ولی حالا انتظارات فراتر رفته و این وسایل باید قابلیت‌های دیگری هم داشته باشند. موضوع گرمایش کره زمین رابطه مستقیمی با انتشار گاز‌های گلخانه‌ای دارد و به همین دلیل هم کاهش انتشار این گاز‌ها توسط دستگاه‌های خنک‌کننده و همچنین کمتر شدن میزان مصرف انرژی، از ویژگی‌هایی است که انتظار می‌رود چنین دستگاه‌هایی به آن مجهز شوند، اما فناوری در این میان چه طرح‌هایی ارائه داده است؟

گفته می‌شود ۶۰ درصد هزینه انرژی خانوار‌ها به گرمایش و سرمایش خانه‌ها و آب گرم مورد نیاز مربوط می‌شود و البته در این میان با مصرف سوخت‌های فسیلی و انتشار گاز‌های گلخانه‌ای، گرمایش زمین نیز شتاب می‌گیرد، ولی نور خورشید با وجود داغ بودن، می‌تواند یک خانه خنک را برای شما به ارمغان بیاورد بدون اینکه آسیبی به محیط زیست برسد یا اینکه قطع برق شما را کلافه کند.

 

یکی از کشور‌های موفق در این زمینه، هندوستان است که از دستگاه‌های خنک‌کننده ویژه بهره می‌گیرد که انرژی مورد نیاز خود را از نور خورشید دریافت می‌کنند و کاملاً دوستدار محیط زیست بوده و برای صاحبخانه هم مقرون به صرفه هستند. البته وظیفه این ایرکاندیشنر‌ها تنها خنک کردن محیط نیست و می‌توانند با کمک نور خورشید، آب را گرم کرده و گرمایش خانه را نیز به عهده بگیرند. درواقع این دستگاه‌ها دارای پنل خورشیدی هستند تا نور خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنند و کمپرسور را به کار بیندازند و البته با گرم کردن همزمان آب و تهیه آب جوش، هزینه و انرژی مربوط به این پروسه نیز به صفر می‌رسد.

یکی از تجربیات موفق، بیمارستان ۱۶۰ تختخوابی Muni Seva Ashram در ایالت گجرات هندوستان است که بزرگترین سیستم ایرکاندیشنر‌های خورشیدی در آن مورد استفاده قرار گرفته و این طرح در نوع خود بی‌نظیر است. البته کشور‌های دیگر مانند استرالیا، امریکا و... نیز از ظرفیت انرژی خورشیدی برای خنک یا گرم کردن محیط کار و خانه بهره گرفته‌اند. این موضوع حتی در برخی کشور‌های آفریقایی نیز البته در قالب طرح‌های بشردوستانه دیده می‌شود.

«بلاک چین» و کاهش مصرف انرژی در خنک‌کننده‌ها
این روز‌ها اخبار زیادی از فناوری بلاک چین (Blockchain) به گوش می‌رسد، ولی شاید کمتر به این موضوع فکر کرده باشید که بتواند در ساخت وسایل سرمایشی با مصرف کم انرژی نیز نقش داشته باشد، اما این موضوع واقعیت دارد. آنچه مسلم است اینکه آینده جهان با فناوری اینترنت اشیا (IOT) عجین است و روزی را شاهد خواهیم بود که همه خانه‌ها در جهان هوشمند باشند و هیچ وسیله‌ای را نتوان یافت که به اینترنت متصل نیست.

 

در آن روز همه وسایل گرمایشی و سرمایشی با استفاده از فناوری بلاک چین و سنسور‌های ویژه و البته اپلیکیشن‌هایی ویژه، دمای خانه را تنظیم می‌کنند، این فناوری مانع باز ماندن در و هدررفت انرژی می‌شود و حتی زمان آبیاری گل‌ها و گیاهان را به صاحبخانه یادآوری می‌کند یا اینکه چمن‌های بیرون از خانه را با تجهیزات مناسب در مواقع لزوم آبیاری می‌کند. استفاده از این فناوری در حوزه وسایل گرمایشی و سرمایشی، امروز در مرحله آزمایشی قرار دارد که البته نتایج مناسبی هم داشته است.

این روز‌ها از روبات‌ها و هوش مصنوعی استفاده زیادی می‌شود و بسیاری از محققان تلاش کرده‌اند از این قابلیت برای توسعه سیستم‌های خنک‌کننده خود استفاده کنند. دانشگاه هنگ کنگ یکی از مراکزی است که به این موضوع توجهی ویژه داشته و به‌منظور کاهش مصرف انرژی توسط خنک‌کننده‌ها، پای فناوری پرینت سه بعدی را به حوزه ساخت و ساز وارد کرده است.Fabrication and Material Technologies Lab یکی از آزمایشگاه‌های دانشگاه هنگ کنگ با استفاده از روبات‌ها و پرینت سه بعدی، آجر‌های هوشمند سرامیکی طراحی کرده است که می‌توانند میزان مصرف دستگاه‌های خنک‌کننده را تا حد زیادی کم کنند. طراحی دیجیتال و فرآیند تولید این آجر‌های منحصربفرد، باعث می‌شود تا کاملاً هوشیارانه نسبت به شرایط محیطی پاسخ بدهند. این آجر‌ها درواقع به گونه‌ای اجازه حرکت به نور و هوا را در ساختمان می‌دهند که هوای داخل کاملاً خنک شده و دستگاه‌های خنک‌کننده انرژی کمتری مصرف می‌کنند.

 

همچنین پاشیدن آب روی این آجر‌های هوشمند که بسیار شبیه آجر‌های سرامیکی مورد استفاده در خانه‌های قرن ۱۱ چین هستند، هوای اطراف آجر‌ها را خنک کرده و درواقع به خنک شدن محیط داخل خانه و نیاز کمتر به استفاده از خنک‌کننده‌ها کمک می‌کند که خود در کاهش مصرف انرژی برق نقشی مهم ایفا می‌کند. هرچند هنوز این آجر‌ها به مرحله تولید انبوه وارد نشده‌اند، ولی ساخت آزمایشی یک برج ویژه ۳.۸ متری با ۲ هزار آجر سه بعدی، مهر تأییدی بر ادعای این محققان است.

یک پرینتر سه بعدی با کمک بازوی روباتیک، هر سه دقیقه یک آجر زاویه دار، منحنی، مربع شکل و... را کاملاً فناورانه با استفاده از مواد اولیه‌ای مشخص، تولید می‌کند و سپس این آجر‌ها در کوره با دمای هزار و ۲۵ درجه سانتیگراد گداخته می‌شوند.

با روبات حرکت کنید و خنک شوید
روبات‌ها برای کاهش مصرف انرژی برق تنها به تولید آجر‌های هوشمند بسنده نکرده‌اند و روباتی به‌نام روکو (RoCo) نیز یکی دیگر از فناوری‌هایی است که بسیاری معتقدند می‌تواند انقلابی در حوزه ایرکاندیشنر‌ها و دستگاه‌های خنک‌کننده ایجاد کند.

این روبات بدون سیم و دستگاه تهویه توسط دانشگاه مریلند با همکاری چند مؤسسه پژوهشی در قالب طرح ARPA-E طراحی شده و قرار است توسط استارتاپ Mobile Comfort تجاری‌سازی شود. این روبات خنک‌کننده کاملاً سبک و قابل حمل است و می‌تواند همراه با شما حرکت کرده و هوای اطرافتان را خنک کند. به این ترتیب دیگر نیازی نیست از یک دستگاه خنک‌کننده استفاده کنید که همه خانه را خنک می‌کند و درحالی که انرژی زیادی صرف می‌شود، کسی از دیگر فضا‌های خنک استفاده‌ای ندارد.

با حرکت شما، روبات دمای هوا را اندازه‌گیری می‌کند و تغییر جهت داده و سر خود را می‌چرخاند تا محیط اطرافتان کاملاً به طور شخصی خنک شود بدون اینکه به‌عنوان مثال همکار شما که نزدیکتان نشسته و علاقه‌ای ندارد باد خنک را تحمل کند، اذیت شود.

این روبات نسبتاً کوچک روی چرخ حرکت کرده و با هر بار شارژ تا ۴ ساعت کار می‌کند، هر چند فعالان این عرصه درنظر دارند هنوز هم آن را کوچک‌تر کرده و البته این فناوری را با ظاهری زیباتر در بهار ۲۰۱۹ با قیمت ۴۰۰ دلار راهی بازار کنند.