به گزارش تجارت نیوز، در شرایطی که افزایش دمای زمین، مصرف بی‌رویه انرژی و آلودگی هوا به چالش‌های جدی شهرهای امروزی تبدیل شده‌اند، معماری پایدار بیش از هر زمان دیگری اهمیت پیدا کرده است. در همین راستا، گروهی از پژوهشگران استرالیایی با تکیه بر توانایی‌های شگفت‌انگیز ریزجلبک‌ها، رویکردی تازه در طراحی ساختمان‌ها و فضاهای شهری ارائه داده‌اند؛ رویکردی که می‌تواند آینده معماری سبز را متحول کند.
جلبک‌ها؛ قهرمانان پنهان محیط‌زیست
ریزجلبک‌ها موجوداتی میکروسکوپی اما بسیار قدرتمند هستند که به دلیل رشد سریع و تولید بالای زیست‌توده، توانایی چشمگیری در جذب دی‌اکسیدکربن دارند. این موجودات می‌توانند دی اکسید کربن را با نرخی ۱۰ تا ۵۰ برابر سریع‌تر از گیاهان خشکی‌زی معمولی تثبیت کنند و به همین دلیل، نقش مؤثری در کاهش گازهای گلخانه‌ای و مقابله با تغییرات اقلیمی ایفا می‌کنند.
معماری مبتنی بر جلبک در استرالیای غربی
تیمی از دانشگاه مرداک (Murdoch University) در حال کار روی پروژه‌ای است که هدف آن ادغام فوتوبیورآکتورهای پرشده از ریزجلبک در سازه‌های روزمره مانند خانه‌ها، آپارتمان‌ها، اقامتگاه‌های معدنی موسوم به «دونگا» و حتی طراحی‌های شهری است. در صورت اجرای گسترده این فناوری، بهره‌وری انرژی ساختمان‌ها افزایش یافته و کیفیت محیط‌زیست به شکل محسوسی بهبود خواهد یافت.
اقلیم استرالیای غربی؛ بستری ایده‌آل برای رشد جلبک‌ها
در «مرکز نوآوری جلبک» که به‌تازگی در دانشگاه مرداک تاسیس شده، امین میرعباسی، دانشجوی دکتری، بیش از سه سال از فعالیت پژوهشی خود را صرف طراحی، مهندسی و بهینه‌سازی این فوتوبیورآکتورها کرده است. به گفته میرعباسی، تابش فراوان خورشید و نبود سرمای شدید و یخبندان در استرالیای غربی، این منطقه را به محیطی بسیار مناسب برای پرورش ریزجلبک‌ها تبدیل کرده است؛ شرایطی که بهره‌وری این سیستم‌های زیستی را به حداکثر می‌رساند.
کاهش بار حرارتی ساختمان‌ها با لایه‌های جلبکی
یکی از مهم‌ترین مزایای این فناوری، کاهش دمای داخلی ساختمان‌هاست. ادغام لایه‌های جلبکیِ جذب‌کننده حرارت می‌تواند به‌طور چشمگیری بار حرارتی ساختمان‌ها را کاهش دهد.
میرعباسی در ادامه بیان کرد: «از آنجا که محیط کشت جلبک‌ها که مبتنی بر آب است، گرما را جذب می‌کند و هم‌زمان تابش خورشید را فیلتر می‌کند، فوتوبیورآکتورها می‌توانند از داغ‌شدن فضای داخلی ساختمان جلوگیری کنند؛ موضوعی که در آزمایش‌های ما به‌وضوح مشاهده شد.»
او تأکید می‌کند که در اقلیم گرم استرالیای غربی، این ویژگی به معنای کاهش وابستگی به سیستم‌های تهویه مطبوع در ساعات اوج مصرف است؛ مسئله‌ای که در نهایت به صرفه‌جویی واقعی در مصرف انرژی و کاهش هزینه‌ها منجر می‌شود.
درخت جلبکی شهری؛ الگویی نو برای معماری پایدار
این تیم پژوهشی نمونه‌ای درخت‌مانند با عنوان «درخت جلبکی شهری» (Urban Algae Tree) طراحی کرده است؛ سازه‌ای که عملکردی مشابه یک درخت طبیعی دارد. این سازه سایه ایجاد می‌کند، آب باران را جمع‌آوری می‌کند و به‌طور کامل با انرژی خورشیدی کار می‌کند.
نمونه آزمایشی این درخت با ظرفیت ۱۵۰۰ لیتر، قادر است سالانه حدود ۱۰۰۰ کیلوگرم دی‌اکسیدکربن را جذب کرده و در مقابل، ۷۰۰ کیلوگرم اکسیژن آزاد کند؛ آماری که آن را به یکی از کارآمدترین راهکارهای زیستی در مقیاس شهری تبدیل می‌کند.
از معادن دورافتاده تا قلب شهرها
با نزدیک شدن میرعباسی به پایان دوره دکتری، تمرکز این پروژه از طراحی‌های مفهومی به اجرای عملی در دنیای واقعی تغییر کرده است. یکی از اهداف اصلی، بهبود شرایط زندگی در سایت‌های معدنی مناطق دورافتاده است.
در این طرح، قرار است واحدهای اقامتی پیش‌ساخته معدن‌کاران (دونگاها) به فوتوبیورآکتورهای جلبکی مجهز شوند. این واحدها به‌عنوان یک سیستم پشتیبان چندمنظوره عمل می‌کنند و شامل:
- ایجاد سایه خورشیدی غیرفعال
- جذب گرما برای خنک نگه داشتن فضای داخلی
- تصفیه هوا و تولید اکسیژن تازه برای کارکنان
تاثیر روانی؛ فراتر از صرفه‌جویی انرژی
یکی از جنبه‌های کمتر دیده‌شده اما مهم این طراحی، تاثیر روانی فضا بر کاربران است. طراحی آینده‌نگرانه و الهام‌گرفته از طبیعت، حال‌وهوایی شبیه به فیلم‌های علمی-تخیلی ایجاد می‌کند که می‌تواند برای معدن‌کاران، نوعی فرار ذهنی از شرایط سخت کاری باشد.
میرعباسی می‌گوید: «این طراحی فقط درباره انرژی نیست، بلکه درباره انسان‌هاست. یک فضای خنک و الهام‌گرفته از طبیعت به کارکنان کمک می‌کند از فشار کاری فاصله بگیرند، از نظر ذهنی استراحت کنند و روز بعد با حال بهتر و انرژی بیشتر به کار بازگردند.»
شهرهای زنده با جلبک‌های در حال رشد
چشم‌انداز این فناوری به مناطق معدنی محدود نمی‌شود. پژوهشگران معتقدند این سیستم می‌تواند به قلب شهرها نیز راه پیدا کند و ایستگاه‌های اتوبوس، سرپناه‌ها و مراکز خرید را به نمادهای زنده و تعاملی شهری تبدیل کند.
در این طرح، فوتوبیورآکتورهای لوله‌ای مجهز به نورپردازی LED در مسیرهای پیاده‌روی و نمای ساختمان‌ها نصب می‌شوند؛ به‌گونه‌ای که شهروندان بتوانند رشد، حباب‌سازی و واکنش جلبک‌ها به نور را به‌صورت زنده مشاهده کنند.
به نقل از IE، معماری مبتنی بر ریزجلبک‌ها نمونه‌ای روشن از پیوند علم، طبیعت و طراحی پایدار است. سیستمی که نه‌تنها می‌تواند گرمای ساختمان‌ها را کاهش داده و مصرف انرژی را کم کند، بلکه با جذب سالانه هزاران کیلوگرم دی‌اکسیدکربن و تولید اکسیژن، گامی مؤثر در مسیر مقابله با تغییرات اقلیمی برمی‌دارد. اگر این فناوری به مرحله اجرا در مقیاس وسیع برسد، ریزجلبک‌ها می‌توانند به یکی از بازیگران اصلی معماری و شهرسازی پایدار در آینده‌ای نه‌چندان دور تبدیل شوند
