خنك‌سازي زمين با استفاده از مفاهيم ساده فيزيك

[SadafG]

 خنك‌سازي زمين با استفاده از مفاهيم ساده فيزيك 


جهان در حال گرم شدن است و اين حقيقتي غيرقابل انكار است. شدت اين فرآيند بشر را وادار كرده است تا در دهه‌هاي گذشته به فكر چاره‌اي مناسب و كاربردي باشد. اكنون پروفسور هاشم اكبري، دانشمند برجسته ايراني پروژه‌اي موسوم به دنياي خنك()Cool World را ارائه كرده است كه
هدف اصلي آن خنك‌سازي جهان با استفاده از اصول اوليه فيزيك است. وي در گفتگوي اختصاصي با سيب از يافته‌ها و برنامه‌هاي آينده گروه تحقيقاتي تحت امرش صحبت مي‌كند.


شما به عنوان مدير گروه تحقيقاتيHeat Island بفرماييد اين گروه چند سال است متولد شده و چه برنامه‌هايي براي آن تعريف كرده‌ايد؟

گروه تحقيقاتيHeat Island بالغ بر ربع قرن است كه حيات پيدا كرده و در آن تني چند از دانشمندان برجسته گردهم آمده‌اند و روي مفاهيم گوناگون و مرتبط با مصرف انرژي در دنيا و كاهش گرمايش زمين كار مي‌كنند.

خنك‌سازي زمين مفهوم جذابي است كه از سوي شما و اين گروه تحقيقاتي معرفي شده است. شما به اين مقوله چگونه نگاه مي‌كنيد؟

اصولا براي خنك‌سازي شهرهاي مختلف جهان راه‌هاي گوناگون قديمي وجود دارد كه از آن جمله مي‌توانم به استفاده از تكنيك درختكاري اشاره كنم. با استفاده از درختكاري و توليد سايه روي سطوح، حرارت دريافتي زمين از خورشيد كاهش مي‌يابد و اين نتيجه‌اي جز كاهش مصرف انرژي در سيستم‌هاي تهويه مطبوع هوا و در كل كمك به محيط زيست نخواهد داشت.

درباره شيوه‌هاي ديگر نيز صحبت كنيد تا به طرح كليCool World برسيم.

راه ديگر استفاده از سطوحي است كه حجم قابل توجهي از انرژي خورشيدي را منعكس و روانه فضا مي‌كنند. به عنوان مثال مي‌توان به سطوح گچ‌كاري شده اشاره كرد. زماني كه در نماي ساختمان‌ها از چنين سطوحي استفاده شود، بنابر اصول ساده و بديهي فيزيك، حجم قابل توجهي از انرژي خورشيدي به سوي فضا منعكس مي‌شود. از آن گذشته مي‌توان سطوح روشن و منعكس‌كننده انرژي خورشيدي را در خيابان‌ها و نقاطي از اين دست استفاده كرد. به عنوان مثال آسفالت سفيد مفهومي جذاب به حساب مي‌آيد كه مي‌تواند سهم قابل توجهي در كاهش گرمايش زمين داشته باشد. مهم‌ترين نتيجه‌اي كه اين فرآيندها خواهند داشت كاهش مصرف انرژي در ساختمان‌ها و در نهايت خنك‌شدن چند درجه‌اي شهرهاست. ما به اين فرآيند به عنوان راهي موثر براي كاهش آلودگي‌هاي زيست محيطي نگاه مي‌كنيم.

به نظر مي‌رسد استفاده از سطوح سفيد و روشن براي خنك‌سازي زمين ايده‌اي چندان تازه نبوده و از آن گذشته تقريبا هر دانشمند و محققي كه كمي درباره آن فكر كرده باشد، مي‌توانسته است روي آن كار كند؛ اما شما نخستين گروه تحقيقاتي شاخص در اين زمينه به حساب مي‌آييد؟

دقيقا همين طور است. شما اگر با يك نوجوان نيز درباره سطوح سفيد و روشن صحبت كنيد، به شما خواهد گفت گرماي كمتري از جانب خورشيد جذب خواهد كرد. اين يك اصل فيزيكي ساده و پذيرفته شده است. پس بديهي است كه در سراسر جهان دانشمندان و محققان مختلفي درباره اين ايده تفكر كرده باشند، اما آنچه ما را با تمام اين گروه‌ها متمايز كرده است، تلاش براي انجام محاسبات دقيق و در ادامه ربط دادن آنها به كاهش گازهاي گلخانه‌اي بوده است.

كمي درباره اين محاسبات صحبت كنيد؟

ما محاسبات گوناگوني انجام داده و آنها را در قالب نمودارهاي مختلفي ارائه كرده‌ايم. يكي از اين محاسبات مي‌گويد هر 10 مترمربع زمين يا بام سفيد رنگ معادل يك تن كاستن از حجم گاز دي‌اكسيدكربن از اتمسفر زمين است. همچنين ما برآورد كرده‌ايم كه با استفاده از سطوح روشن و سفيد در بام‌ها، پياده‌روها و خيابان‌ها، ميزان توان بازتابش نور انرژي خورشيدي به فضا حدود يك‌دهم افزايش پيدا مي‌كند. از آن گذشته ما دريافته‌ايم با استفاده از اين تكنيك و افزايش اين مقدار توان بازتابش انرژي خورشيدي به فضا، مي‌توان اثر مخرب گازهاي كربنيكي معادل 44 گيگاتن گاز گلخانه‌اي دي‌اكسيدكربن را از بين برد كه ارزش آن بالغ بر يك ميليارد و 100 ميليون دلار خواهد بود. به عبارت ديگر اگر تصور كنيم كه نرخ افزايش حجم گاز گلخانه‌اي دي‌اكسيدكربن در جو زمين سالانه 5/1 درصد باشد، ميزان خنثي‌سازي اثر گازهاي گلخانه‌اي كه با استفاده از اين تكنيك به دست مي‌آيد معادل 11 سال خواهد بود.

درخصوص سفيدسازي يا روشن‌سازي سطوح چه مواد و راهكارهايي ارائه كرده‌ايد؟

اين مقوله يكي از مهم‌ترين برنامه‌هاي ما بوده است. در حقيقت ما نگرش خود را به دو قسمت مجزا تقسيم‌بندي كرده‌ايم. قسمت اول شامل بام‌ها مي‌شود. تصور كنيد در شهري همچون تهران اين امكان وجود داشته باشد كه از موزائيك‌هاي سفيدرنگ براي پوشش كف بام‌ها استفاده شود. همچنين پيشنهاد ديگر ما اين است در مناطقي كه از پوشش شيرواني استفاده مي‌شود، آنها را به رنگ سفيد درآورند تا در عين حال كه نمايي زيباتر پيدا مي‌كنند، دوام بيشتري نيز داشته باشند و در نهايت حجم بيشتري از انرژي خورشيدي را به اتمسفر بازگردانند. اين نگرش را مي‌توان در دنياي ساخت خودروها نيز به كار برد. چه‌بسا كه روزانه شمار قابل توجهي از خودروها در حال تردد در خيابان‌ها هستند و به نوعي سطح وسيعي از زمين را مي‌پوشانند.

اما قسمت دوم؟

قسمت دوم تحقيقات ما در اين بخش به خيابان‌ها و پياده‌روها مربوط مي‌شود. توجه كنيد كه بين 35 تا 50 درصد سطح شهرهاي مختلف جهان را اين نوع سطوح مي‌پوشانند. پيشنهاد ما اين است كه به جاي استفاده از آسفالت سياه رنگ كه حجم قابل توجهي از گرما و انرژي خورشيدي را جذب زمين مي‌كنند، از سطوح منعكس‌كننده انرژي خورشيدي استفاده شود. البته پيشرفت‌هاي ما بيشتر به قسمت بام‌ها مربوط مي‌شود، چون آسفالت محصولي ارزان قيمت است و شركت‌هاي مختلف نفتي از جانب بالا بودن تقاضا براي آن سودهاي سرشاري به جيب مي‌زنند و در عين حال محصولي با بازار مناسب است. از اين رو كنار گذاشتن آن و استفاده از سطوح ديگر كمي مشكل‌تر از سفيدسازي بام‌ها خواهد بود.

آينده اين دانش نوين را چگونه مي‌بينيد؟

قضيه كاملا روشن است. زمين در حال گرم‌‌شدن است و ما راهي جز استفاده از سطوح روشن‌تر و انعكاسي نداريم تا به كاهش گازهاي گلخانه‌اي و كاستن از روند گرمايش زمين كمك كنيم. يادمان باشد فرآيند گرمايش زمين و انتشار گازهاي گلخانه‌اي در اتمسفر آنچنان چالش‌برانگيز شده است كه هم‌اكنون در اروپا بورسي به نام «معاملات گازهاي كربني» وجود دارد. در اين بورس شركت‌ها و كارخانه‌هاي مختلف كه به عنوان توليدكننده اصلي گازهاي گلخانه‌اي به حساب مي‌آيند، حق انتشار گازهاي كربني به هوا را از ساير شركت‌ها خريداري مي‌كنند. اين همه نشان‌دهنده محدوديت‌هاي موجود و نزديك شدن به بحران‌هاي زيست محيطي است.


مهدي پيرگزي
منبع: جام جم آنلاین