علماء في إدنبرة يطورون نظامًا للتدفئة المنزلية يستمد طاقته من الماء
طوّر عدد من العلماء في العاصمة الاسكتلندية إدنبرة نظام جديد للتدفئة المنزلية يستمد طاقته من المياه، ويعتمد النظام المبتكر على مياه البحار والأنهار والبرك المائية ومصادر المياه الجوفية؛ لتشغيل سخان الحمام وأجهزة التدفئة في المنزل، بما يحاكي تشغيل المضخات الحرارية عبر الهواء.
وما زال العلماء في جامعة إدنبرة يُجرون التجارب على النظام الجديد ضمن مشروع إسكان بالقرب من جسر فورث، وضمن متحف لتعدين الذهب في جنوب غرب اسكتلندا، وفي منشأة بلاستيكية لزراعة الخضار في مدينة فايف.
أنظمة جديدة للتدفئة المنزلية في بريطانيا
ومن المقرر تركيب نسخة أخرى من النظام المذكور في مركز (Seabird Centre) الخاص بالطيور البحرية في نورث بيرويك، وسيستمد النظام طاقته من المياه الموجودة في فيرث أوف فورث، إضافة إلى مياه البحار والأنهار المجاورة.
وأكد العلماء أن التقنية الجديدة تُعَد أحدث نظام لاستغلال مصادر المياه الطبيعية لتدفئة المباني، ويعتمد النظام على نفس تقنية المضخات الحرارية التي تستمد طاقتها من الهواء أو الأرض.
ويعتمد نظام التدفئة الجديد على مادة الجليكول التي تستمد الدفء من مياه البحر أو النهر، ويُعَد الجليكول من السوائل المضادة للتجمد، حيث يُضغَط السائل بعد ذلك باستخدام المضخة الحرارية، ما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته بما يكفي لتسخين المياه الخاصة بأنظمة التدفئة وسخانات الحمام، وتنخفض حرارة الجليكول أثناء انتقاله عبر المضخة الحرارية، وتتكرر العملية.
وسبق أن استخدمت هذه التقنية في شبكات التدفئة المركزية، حيث يعتمد أحد مشاريع البناء في كوينز كواي في كلايدبانك بالقرب من غلاسكو على مياه نهر كلايد لتشغيل أنظمة التدفئة، في حين تستخدم مياه الصرف الصحي لتشغيل أنظمة التدفئة في مناطق مثل ستيرلنغ، وكلية بوردز في جالاشيلز وفي جرانتون بإدنبرة.
لكن الفرق بين أنظمة التدفئة المعتمدة في المحطات المائية الكبيرة، وتلك التي طورها علماء جامعة أدنبرة هو أن الأخيرة مصممة لتكون مدمجة وسهلة التركيب والاستخدام في المباني الصغيرة، وبخاصة ضمن المناطق الساحلية والريفية.
تعزيز الاعتماد على مصادر الطاقة الخضراء
وتستهدف محطات الطاقة المائية توفير نوع آخر من أنظمة الطاقة الخضراء الصغيرة الحجم، والتي ستحل محل أنظمة التدفئة التي تعمل بالغاز والنفط، في إطار جهود بريطانيا لخفض انبعاثات الكربون إلى الصفر.
هذا ويوجد في بريطانيا نحو 23 مليون سخان يعمل بالغاز ومليون سخان يعمل بالنفط.
وأشار مصممو نظام التدفئة الجديد إلى أن المياه تكون في العادة مصدرًا أفضل للطاقة الحرارية مقارنةً بالهواء، إذ تبقى درجات البحار والبحيرات والأنهار في مستوى ثابت.
في حين أن المضخات الحرارية التي تعتمد على الهواء، تحتاج إلى جهد أكبر للحفاظ على درجة حرارة المنزل، إذا كانت الظروف المناخية شديدة البرودة، وأكد العلماء أن أنظمة تدفئة المنازل التي صمموها يمكن استخدامها بالاعتماد على المياه المتجمدة.
كيف تعمل المضخات الحرارية بالاعتماد على المسطحات المائية؟
وبهذا الصدد قال الدكتور كريس ماكدير موت من كلية علوم الأرض في إدنبرة: “نُجري مزيدًا من التجارب على سلسلة من نماذج المضخات الحرارية، لكن التقنية المعتمدة ضمن هذه المضخات تستخدم التكنولوجيا نفسها تقريبًا”.
وقال جوس فرريزر هاريس عالم الهيدروجيولوجيا: “إن شراء وتركيب أنظمة التدفئة المعتمدة على مصادر المياه أغلى من تلك التي تعتمد على الهواء، ولكنها أرخص من أنظمة التدفئة التي تستمد حرارتها من المصادر الأرضية”.
وتعمل هذه الأنظمة عبر تجميع المياه في حوض دائري كبير، يحتوي على 3.7 متر مكعب من الماء، أي ما يعادل تقريبًا حجم 12 حوض استحمام، وقد جهز الحوض بطبقات من الأنابيب الملتفة التي تحمل مداة الجليكول، ويعمل هذا السائل على نقل درجة حرارة المياه إلى المضخة الحرارية، ويمكن استخدام هذه التقنية ضمن مسطحات مائية تبعد عن أقرب بناء مسافة 500 متر.
المصدر: الغارديان
اقرأ أيضاً :
الرابط المختصر هنا ⬇
أخبار ذات صلة
7°C