هل الحرارة الجسدية: مصدر جديد للطاقة في المباني؟

• يمكن التقاط حرارة الجسم واستخدامها لتدفئة المباني، مما يقلل من استهلاك الطاقة التقليدية.
• المستشفيات والمساحات التجارية مثل الحانات الليلية يستكشفون استخدام حرارة الجسم للتدفئة والتبريد.
• توجيه حرارة الجسم من الأماكن المزدحمة لديه القدرة على توفير طاقة رخيصة خالية من الكربون.

في بعض البلدان حول العالم، تستخدم الحكومات طريقة مبتكرة لتدفئة المباني باستخدام حرارة الجسم. أصبحت الفكرة التي تم التحدث عنها لفترة طويلة حقيقة أخيرًا، ولكنها ليست مستخدمة على نطاق واسع بعد. يمكن لرجل يستريح أن توليد ما بين 100 و120 واط من الطاقة، حيث تفقد معظمها كحرارة زائدة. ومع ذلك، فإن التقاط هذه الحرارة لتطبيقات أخرى يعتبر أمرًا معقدًا. في السنوات الأخيرة، تم تحقيق تقدم كبير في صناعة توليد الطاقة من حرارة الجسم، لكن العلماء يعتقدون بأن تطبيقات حرارة الجسم يمكن أن تكون أكثر انتشارًا إذا تم إدارتها بفعالية.

في عام 2015، في باريس، تم تحويل مبنى من سبعة طوابق على شارع رو دو بوبورغ في وسط المدينة لاستخدام الحرارة الناتجة من حركة الأشخاص حول محطة مترو قريبة باعتبارها مصدرًا للحرارة. نظرًا لأن درجة حرارة الهواء في محطة المترو تكون أعلى بحوالي 10 درجات مئوية من الخارج بسبب الزحام وحرارة القطارات، فإنه يمكن أن يوفر الحرارة لتطبيقات أخرى. يتم “استخراج الهواء الدافئ من نفق المترو من خلال الممر الحالي، حيث يمر الهواء الدافئ عبر مبادل حراري لإنتاج مياه ساخنة، والتي تُستخدم لتدفئة المساحات”، وفقًا لجينفييف ليتو، الاستراتيجية في مجال المناخ والطاقة في شركة باريس هابيت للإسكان الاجتماعي، التي صممت نظام استخراج الحرارة. تسهم الحرارة الزائدة بنسبة تصل إلى حوالي 25 في المئة من الحرارة اللازمة لتدفئة 20 شقة بالإضافة إلى المساحات التجارية في المبنى بوبورغ.

يتم استخدام حوالي نصف استهلاك الطاقة العالمي الكلي حاليًا لتدفئة المنازل والمباني، مما يدل على مدى إسهام مثل هذه المشاريع في جهود التحكم في الانبعاثات. ومع ذلك، فإن عددًا قليلًا جدًا من الأماكن تستخدم هذه الأنواع من التكنولوجيا في الوقت الحالي، حيث يختار كثيرون البدائل مثل التدفئة الشمسية أو مضخات الحرارة الكهربائية، أو ببساطة الاعتماد على الغاز.

تعتبر السويد واحدة من الدول التي تسعى إلى استخدام حرارة الجسم أكثر لتقليل استهلاكها للطاقة التقليدية. حيث يمر حوالي 250,000 شخص يوميًا عبر محطة ستوكهولم المركزية، والتي قررت الحكومة أنها يمكن أن تدعم أهدافها فيما يتعلق بالتدفئة. يتم استخراج الحرارة التي تنشأ في المحطة لتدفئة مبنى كونجسبروهوست الذي يتكون من 17 طابقًا قريبًا، مما يقلل من استهلاك الطاقة في المبنى بنسبة تصل إلى حوالي 10 في المئة. أوضح روجر بيورك، مدير التقنية في فولسكام، الشركة المالكة لكونجسبروهوست، قائلًا: “نحن نأخذ الماء البحري لتبريد التهوية في كونجسبروهوست ومحطة ستوكهولم المركزية... عندما يعود الماء، يكون ساخنًا تمامًا [تم تسخينه بحرارة الجسم]. ثم نُعيد تدوير الماء لتوليد حرارة في نظام التدفئة المركزي الخاص بنا.”

ليست السويد هي الدولة الوحيدة التي تستخدم حرارة الجسم كمصدر للتدفئة للمباني. حيث يستخدم نظام التدفئة المركزي لديها الحرارة الجيوثيرمال، والوقود الحيوي من النفايات، والحرارة الفائضة من المباني الصناعية لنقل الحرارة عبر أنابيب تحت الأرض إلى المباني في جميع أنحاء البلاد. وقد بدأت البلد الإسكندنافي في استكشاف طرق بديلة لتشغيل المباني منذ أزمة الطاقة في سبعينيات القرن الماضي، حيث توفر الآن مضخات الحرارة واستخدام الحرارة الزائدة في نظام التدفئة المركزي معظم احتياجات التدفئة السكنية.

مثال آخر هو مجمع مول أمريكا الضخم في مينيسوتا في الولايات المتحدة، الذي لا يستخدم نظام تدفئة مركزي. يحافظ المركز التجاري على درجة حرارة ثابتة عند 21 درجة مئوية على مدار العام باستخدام طاقة الشمس السلبية من خلال 1.2 ميلاً من الفتحات السقفية، والحرارة الناتجة عن الإضاءة وحرارة الجسم. كما يحتوي على أكثر من 30,000 نبات حي و300 شجرة، التي تعمل كمطهرات هوائية.

الحكومات في جميع أنحاء العالم تسعى إلى توسيع استخدام حرارة الجسم لتطبيقات أخرى. على سبيل المثال، يمكن أن تستفيد المستشفيات بشكل كبير من استخدام حرارة الجسم الزائدة والحرارة الناتجة من الآلات. ومع ذلك، فإن توزيع الحرارة بتساوٍ وبفعالية داخل المبنى ضروري للمرضى الضعفاء ومعقد. ومع ذلك، يضع مستشفى كلينيكوم فرانكفورت هوخست في فرانكفورت، ألمانيا، التكنولوجيا على المحك. حيث يتوفر لديه أكثر من 1,000 نافذة زجاجية مزدوجة، لتعزيز العزل. يستخدم المستشفى نظام تهوية لتسخين الهواء النقي قبل أن يتدفق إلى الغرفة للحفاظ على درجة الحرارة الداخلية وتجنب الروائح الكريهة.

هناك العديد من الأماكن الواضحة الأخرى التي يمكن فيها التقاط حرارة الجسم ونقلها لتوفير الحرارة حيث يلزم، مثل قاعات الحفلات، والنوادي الليلية، والمطارات، وغيرها من المساحات التجارية. في عام 2023، أعلنت نادي ليلي في غلاسكو عن خطط لاستخدام حرارة الجسم التي تنبعث من الأشخاص على حلبة الرقص لتشغيل مضخات الحرارة وتوفير تدفئة مستدامة. تخطط الشركة الناشئة الاسكتلندية BODYHEAT لاستخدام الحرارة المولدة في نادٍ ليلي، من خلال ما يصل إلى 1,000 راقص، لإما برودة المبنى بشكل مستدام أو لتخزين الحرارة تحت الأرض للاستخدام لاحقًا. وصرح نادي SWG3، قائلًا: “نحن متحمسون بشكل كبير للكشف عن خططنا لإدخال نظام تدفئة وتبريد متجدد المعقلة إلى مجمع SWG3، لتحويل حرارة الجسم من رواد النوادي والحفلات إلى مصدر للطاقة يمكن استخدامه مرة أخرى.”

في أوروبا، يستهلك استديو بمساحة 30 مترًا مربعًا كهرباء للتدفئة والمياه الساخنة حوالي 4,350 كيلووات ساعة من الطاقة سنويًا، مما يعني أن استغلال حرارة 430 شخص يشتركون في مساحة لمدة ساعة يمكن أن يوفر طاقة كافية لتشغيل منزل صغير. وهذا يوضح الإمكانات الهائلة لاستخدام حرارة الجسم من المساحات المزدحمة لتوفير طاقة رخيصة وخالية من الكربون.

من تأليف فيلسيتي برادستوك لموقع Oilprice.com

المزيد من القراءات المميزة من Oilprice.com:

• صعود أسعار النفط بفعل تقليل المخزون الأمريكي والتفاؤل بالتضخم
• من المتوقع أن تصل رحلات يوم الذكرى إلى مستوى قياسي عال
• وكالة الطاقة الدولية تقلل توقعات نمو الطلب على النفط لعام 2024