منبع انرژی جدید برای گرمایش منازل: گرمای تونل های مترو

حضور پر تعداد افراد، قطارها و دستگاه های الکترونیکی، تونل های مترو را تبدیل به مکان هایی بسیار گرم کرده است و از نظر تئوری، اگر قادر به جمع آوری این گرما باشیم با یک منبع انرژی دست نخورده طرفیم.

محققان دانشگاه پلی تکنیک لوزان با محاسبه مقدار هوای گرم جابجا شده در تونل های مترو، یک سیستم بازیابی گرمای ژئوترمال طراحی کرده اند که قادر به سرد و گرم کردن چندین هزار واحد مسکونی در مجاورت این تونل ها است.

این سیستم تا یک قرن عمر خواهد کرد

هوای موجود در تونل های مترو و ایستگاه ها، گرما را از چندین منبع مختلف دریافت می کند: گرمایی که از زمین بلند می شود، گرمایی که از ترمز کردن و شتاب گرفتن قطارها حاصل می شود، حرارتی که توسط وسایل الکترونیکی مانند چراغ ها تولید می شود و گرمای ساطع شده توسط بدن مسافران. اگر تمام آن ها را با هم جمع کنیم با مقدار قابل توجهی از انرژی روبرو می شویم که تاکنون هیچ کس به فکر استفاده از آن نیفتاده بود.

محاسبه مقدار گرمای موجود در هوای تونل های مترو کار بسیار سختیست، اما به نظر محققان آزمایشگاه مکانیک خاک دانشگاه پلی تکنیک لوزان راه حل مسئله را یافته اند. این تیم مدلی توسعه داده که به شکل دقیقی قادر است ضریب انتقال گرما در محیط تونل را محاسبه کند.

این فرمول مهم می تواند برای بازیافت انرژی اضافه موجود در تونل های مترو و انتقالش به سطح برای گرمایش یا سرمایش منازل اطراف استفاده شود. طرز کار این تکنولوژی هم شباهت زیادی به سیستم مورد استفاده در یخچال ها دارد. لوله های پلاستیکی حاوی مایعات انتقال دهنده گرما مانند آب در بدنه تونل نصب خواهند شد، با حرکت آب سرد در این لوله ها و جذب گرمای موجود در تونل، آب گرم پس از رسیدن به سطح برای گرم کردن منازل استفاده خواهد شد. این مایع در تابستان هم گرمای جذب شده از منازل را به زمین باز می گرداند.

به گفته این گروه نصب و راه اندازی این سیستم بسیار ساده و ارزان خواهد بود و احتمالا تا یک قرن هم عمر خواهد کرد. با این حال لوله ها آسیب پذیر ترین بخش این سیستم خواهند بود و نیاز است هر 25 سال تعویض شوند.

محققان برای آزمایش این سیستم، نمونه ای از آن را در یکی از تونل های مترو در دست توسعه شهر لوزان نصب و فواید آن برای شهر را محاسبه کردند. به گفته آن ها:

«نصب این سیستم در 50 الی 60 درصد مسیر تعیین شده، انرژی لازم برای گرمایش 1500 منزل استاندارد 80 متر مربعی، یا چهار هزار خانه با سیستم عایق استاندارد را تامین خواهد کرد. مهاجرت از سیستم های گرمایشی گازی نیز می تواند دی اکسید کربن منتشر شده توسط شهر را تا دو میلیون تن در سال کاهش دهد.»

این تنها تلاش برای استفاده از انرژی های هدر رفته در تونل های مترو نیست، چند سال قبل نیز محققان سعی داشتند انرژی آزاد شده بر اثر ترمز قطارها در مترو لندن را به شبکه برق بازگردانند.