كيف يمكن أن نستفيد من تقنية تبريد مصرية قديمة لبناء أنظمة تكييف حديثة؟

بينما يشهد العالم ارتفاعاً مستمراً وغير مسبوق في درجات الحرارة، يستخدم الباحثون حاوية شحن تبلغ مساحتها 5.5 أمتار مربعة لاختبار حلول التبريد السلبي المستدامة. وفقاً لدراسة جديدة نُشرت في مجلة الأبحاث، إينرجيز (Energies)، يستخدم فريق هندسي من جامعة ولاية واشنطن هذه الحاوية لكشف طرق التبريد القديمة التي لا تنتج أي نوع من أنواع الغازات الدفيئة وتحسينها، وتتضمن هذه الطرق تبخير الماء على قمم أبراج الرياح المُعاد استخدامها.

تستهلك المباني نحو 60% من الطاقة الكهربائية المولّدة في العالم، ويُخصص 20% من هذه الطاقة سنوياً للحفاظ على برودة هذه المباني وظروفها المريحة. بينما يواجه المجتمع التأثيرات الأكثر ضرراً للتغير المناخي، من المتوقع أن يرتفع مقدار الطاقة الذي تتطلبه أنظمة تكييف الهواء في السنوات المقبلة، ما قد يؤدي إلى توليد حلقة من الآثار المرتدّة يمكن أن تتسبب بازدياد مستويات انبعاثات الكربون. بالتالي، سيتطلّب التوصّل إلى طرق صديقة للبيئة تهدف إلى خفض درجات الحرارة الداخلية في منشآت الشركات والمنازل ابتكار حلول جديدة تغنينا عن زيادة عدد وحدات التكييف المهدرة للطاقة.

زيادة الطلب على أنظمة التكييف تفاقم الاحترار العالمي

هذا إجراء بالغ الأهمية بصورة خاصة لأن ارتفاع عدد سكان العالم يتطلب بناء المزيد من المنشآت، خاصة في الدول النامية. وفقاً للأستاذ المساعد في كلية التصميم والبناء في جامعة ولاية واشنطن والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، عمر الحساوي، سيمثّل هذه الازدياد مشكلة كبيرة إذا استمر المصممون في الاعتماد على الأنظمة الميكانيكية، مثل وحدات التكييف الكهربائية التقليدية. قال الحساوي في بيان صحفي: "سنحتاج إلى المزيد من أجهزة تكييف الهواء، خاصة مع ارتفاع عدد السكان في المناطق الأحرّ في العالم. قد تُستخدم الأنظمة الميكانيكية على نحو تكميلي، ولكن كيف يمكننا تبريد المباني في المقام الأول، قبل الاعتماد على هذه الأنظمة؟".

تقنية تكييف من مصر القديمة

يستطيع فريق الحساوي تسخين حاوية الاختبار السابقة الذكر إلى ما يزيد على 54 درجة مئوية من خلال تزويدها ببطاريات التخزين التي تعمل بالطاقة الشمسية دون الحاجة إلى شبكة الكهرباء، وذلك بهدف اختبار الحلول التي توصلوا إليها، مع قياس العوامل مثل سرعة الهواء ودرجة الحرارة والرطوبة. يركّز الفريق تركيزاً خاصاً على تحسين إحدى طرق التبريد السلبي التي تتضمن استخدام أبراج كبيرة تعود إلى 2,500 قبل الميلاد استُخدمت في مصر القديمة. وفقاً لهذه التصاميم، تتبخر الرطوبة أعلى البرج، ثم تتحوّل إلى هواء بارد أثقل وزناً يهبط إلى المساحة الصالحة للسكن أسفل البرج. يمكن توليد الرطوبة في النسخة التي صممها الباحثون من خلال بخّاخات الرذاذ أو رؤوس الدش أو البطانات المبللة بالماء.

قال الحساوي، الذي يتصور أيضاً تعديل مداخن المباني القديمة بطريقة تتيح لها أن تؤدي دور أبراج التبريد: "إنها تكنولوجيا قديمة، ولكن حاول الباحثون أن يبتكروا ويمزجوا بين التكنولوجيات الجديدة والقديمة لتحسين الأداء وقدرة هذه الأنظمة على التبريد.

لذلك، فإن الأبحاث الشبيهة ببحثنا قد تكون مفيدة للغاية. كيف يمكننا التعامل مع تصميم المباني، وإحياء بعض هذه الاستراتيجيات القديمة، واستخدامها في تشييد المباني المعاصرة؟ تؤدي حجرة الاختبار التي استخدمناها دور أرضية لإنجاز ذلك".