استخراج انرژي از باد و خورشيد در سازهها
سلولهاي خورشيدي و توربينهاي بادي به عنوان 2 فناوري سبز يا به اصطلاح دوستدار محيط زيست محسوب ميشود كه با توجه به پيشرفتهاي خيرهكنندهاي كه در سالهاي اخير در اين دو عرصه صورت گرفته است، نميتوان آنها را فناوريهاي نوين به شمار آورد. با اين حال تاكنون ايدهاي درباره تلفيق اين دو فناوري به مرحله طراحي و اجرا در نيامده است. گروهي از طراحان و محققان خوش ذوق با توجه به اهميتي كه اين دو پروژه دارد، دست به كار شدهاند و تلفيق اين دو را در قالب ساختار يك پل به نمايش گذاشتهاند. اين ايده خلاقانه كه تحت عنوان پل بادي خورشيدي (Solar Wind) ارائه شده است تا تبديل شدن به واقعيت راه درازي در پيش دارد، اما آنقدر از جذابيت برخوردار است كه حتي از هماكنون برخي ديگر محققان در تلاش براي تكرار آن در گوشهاي ديگر از جهان هستند. از تلفيق سلولهاي خورشيدي و توربينهاي بادي، برقي توليد ميشود كه از آن براي مصارف گوناگوني استفاده خواهد شد.
اما چه نكتهاي موجب شده تا محققاني كه اين ايده خلاقانه را براي آينده ارائه كردهاند به چنين فكري بيفتند؟ نكته اينجاست كه معمولا پلها در معرض 2 عنصر بسيار مهم موجود در طبيعت هستند: نور خورشيد و جريان باد. تقريبا بسياري از پلهاي جهان در مسير جريان وزش باد و تابش ميزان قابل توجهي از نور خورشيد قرار دارند. وجود همين 2 عنصر كافي است كه ايده طراحي پل بادي خورشيدي محقق شود.
اين پل به واسطه برخورداري از سطوح وسيعي از سلولهاي خورشيدي كه در سطح جاده كشيده شده روي آن نصب شدهاند، حجم قابل توجهي از پرتوهاي خورشيدي را جذب ميكند. در همين حال و تنها چند متر پايينتر، توربينهاي بادي نصب شده در اسكلت پل به وسيله عبور جريانهاي تند و آهسته باد به چرخش در ميآيند و الكتريسيته كاملا پاكي توليد ميكنند.
3 طراح مطرح ايتاليايي اين ايده را روي كاغذ پياده كردهاند. اين پل در حقيقت خود بخشي از يك پروژه بزرگ دوست دار محيط زيست تحت عنوان Solar Park Works است. جادهاي كه روي اين پل احداث ميشود به جاي اينكه از آسفالتهاي رايج پوشيده شود، داراي روكشي از سلولهاي خورشيدي خواهد بود. البته پيش از اين نيز چنين ايدهاي به مرحله توليد اوليه رسيده، اما هيچگاه از آن در تلفيق با فناوري توربينهاي بادي استفاده نشده است. طول اين پل حدود 20 كيلومتر است كه در زير آن انبوهي از پوششهاي مختلف گياهي ديده ميشود. برخلاف اكثر پروژههاي راهسازي كه از ميان جنگلها عبور آسيبهاي جدي به محيطزيست وارد ميكنند، پروژه پل بادي خورشيدي نه تنها آسيبي به محيط زيست وارد نميكند، بلكه به دليل استفاده از مجموعهاي از فناوريهاي سبز در آن عملا در دل پوششهاي گياهي منطقه گم شده است! در سطح جاده عريضي كه روي اين پل كشيده ميشود، شبكه عظيمي از سلولهاي خورشيدي نصب خواهد شد و روي آنها نيز پوشش پلاستيكي شفاف و با دوامي كشيده ميشود كه مانع از وارد شدن هرگونه آسيبي به سطح سلولها خواهد شد. اين شبكه عظيم در مجموع 2/11 ميليون كيلووات ساعت برق در سال توليد ميكند. طراحان اين پل معتقدند سيستمي كه سالها روي آن كار كردهاند، متشكل از 26 توربين بادي نصب شده در بدنه پل است كه آنها نيز در مجموع سالانه 36 ميليون كيلووات ساعت برق توليد ميكنند. مجموع برقي كه در اين پل توليد ميشود براي تامين روشنايي حدود 15 هزار خانه كافي است.
درپروژه پل بادي-خورشيدي از تلفيق سلولهاي خورشيدي و توربينهاي بادي-برقي استفاده ميشود
در حاشيه جادهاي كه روي اين پل كشيده ميشود، مكانهايي براي فضاي سبز نيز در نظر گرفته شده تا جاي هيچ بحثي درباره دوستدار محيط زيست بودن اين پروژه وجود نداشته باشد. حتي مكانهايي نيز براي فروش ميوه و سبزيجات تازه روي اين پل در نظر گرفته شده است به طوريكه رانندگان اين امكان را دارند تا درحالي كه از مشاهده مناظر حيرتانگيز اطراف لذت ميبرند، ميوهاي تازه نيز خريداري كنند. توربينهاي بادي كه در اين سازه طولاني نصب ميشوند داراي ابعاد مختلفي هستند و حتي نحوه قرار گرفتن آنها در اين سازه نيز يكسان نيست. اين خود نوعي ابتكار عمل در طراحي به شمار ميآيد كه نقش قابل توجهي بر زيبايي كلي مجموعه دارد. طراحاني كه اين پروژه را كليد زدهاند، اميدهاي زيادي به نتيجه بخش بودن آن دارند. در نگاه اول امكان تحقق اين ايده به واقعيت چندان دور از ذهن نيست. با توجه به اينكه بتدريج در سراسر جهان ايدههاي فناورانهاي كه مبناي اصلي آنها توجه به محيط زيست است در حال گسترش است، بعيد نيست در آيندهاي نه چندان دور حمايتهاي مالي قابل توجهي نيز از اين پروژه بشود. هم اكنون در گوشه و كنار اروپا ايدههاي فناورانه متنوعي كليد خوردهاند كه در آنها استفاده از ايدههايي براي توليد انرژي به روشهاي پاك يك مبناي كلي و غيرقابل چشمپوشي به شمار ميآيد.
طول پره برخي توربينهايي كه در اين سازه به كار گرفته شده است تا چندين متر ميرسد. در اين پروژه حتي به مادهاي كه قرار است براي ساخت اين توربينها و پرههايشان به كار گرفته شود نيز توجه جدي شده است. گفته ميشود درصورتي كه قرار باشد اين پروژه وارد مرحله عملياتي شود، از نوعي پلاستيك تجزيهپذير بسيار سبك و در عين حال مقاوم براي ساخت توربينها و پرهها استفاده خواهد شد.
تاكنون بودجه مشخصي براي آغاز اين پروژه اعلام نشده است اما به گفته كارشناسان ميتوان پروژه پل بادي خورشيدي ايتاليا را در زمره پرهزينهترين پروژههاي زيست محيطي تاريخ اروپا به شمار آورد. با اين حال با آغاز اين پروژه كه احتمال ميرود در يك دهه آينده صورت گيرد، ايتاليا به يكي از پيشروترين كشورهاي جهان در زمينه استفاده از فناوريهاي نوين و پاك براي توليد برق تبديل خواهد شد. در ماههاي اخير چند گروه تحقيقاتي ديگر در گوشه و كنار جهان با الهام از اين پروژه سبز، ايدههاي نسبتا مشابهي براي توليد برق به روشي كاملا پاك ارائه كردهاند كه از جمله آنها ميتوان به نصب توربينهاي بزرگ و سبك بادي در بدنه سازههاي عظيم نظير برجها و آسمانخراشها اشاره كرد. مبناي اصلي اين ايدهپردازيها بر اين اصل استوار است كه معمولا در ارتفاعات وزش باد با سرعت و شدت بيشتري در مقايسه با نزديكي سطح زمين صورت ميگيرد و در نتيجه توربينهاي بادي با سرعت بيشتري به حركت در ميآيند.