استفاده از توربین‌های بادی در محیط‌های شهری، یکی از نویدهای انرژی پاک در عصر تحول انرژی جهانی است. این دستگاه‌ها که انرژی جنبشی باد را به برق تبدیل می‌کنند، به‌ویژه در قالب توربین‌های محور عمودی (VAWT) و با طراحی‌های هماهنگ با معماری شهری، توانسته‌اند با موفقیت به حوزه تامین انرژی شهرها وارد شوند.

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، در راستای گذار به سمت شهرهای پایدار و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی، نصب توربین‌های بادی در محیط‌های شهری به یکی از راهکارهای نوین تولید انرژی تجدیدپذیر تبدیل شده است. این فناوری، با وجود چالش‌هایی مانند کاهش سرعت باد در شهرها و مسائل زیبایی‌شناختی، به‌تدریج در سطح جهان رواج یافته و نمونه‌های موفقی از یکپارچه‌سازی آن با ساختمان‌ها و زیرساخت‌های شهری مشاهده می‌شود. از برج جهانی منامه تا هتلی در پاریس، شهرها در حال آزمایش و بهره‌برداری از انرژی باد در قلب فضای شهری هستند.

بر اساس مطالعات منتشر شده، سرعت باد در مناطق شهری به‌دلیل ساختمان‌های بلند و جریان‌های متلاطم باد کاهش یافته و این امر بازدهی توربین‌ها را نسبت به مزارع بادی روستایی کاهش می‌دهد. همچنین، هزینه‌های نصب و نگهداری، اثرات بصری، سر و صدا و ارتعاشات از دیگر محدودیت‌های پیش‌روی این پروژه‌ها محسوب می‌شوند. با این حال، پیشرفت‌های فناوری و افزایش آگاهی عمومی، امیدواری به گسترش گسترده‌تر این راهکار را افزایش داده است.

نمونه‌های موفق جهانی از توربین‌های شهری

در سراسر جهان، پروژه‌های نوآورانه‌ای برای یکپارچه‌سازی توربین‌های بادی با ساختمان‌ها و زیرساخت‌های شهری اجرا شده است. از جمله، مرکز تجارت جهانی بحرین در منامه، اولین ساختمان بلند جهان است که سه توربین بادی بزرگ را بین دو برج خود یکپارچه کرده است. این توربین‌ها از بادهای خلیج فارس که بین برج‌ها هدایت می‌شوند، انرژی تولید می‌کنند و بخشی از نیاز برق ساختمان را تأمین می‌کنند. در لندن، برج استراتا SE1 با نصب سه توربین افقی در بالای ساختمان، یکی از نخستین نمونه‌های شهری بود اما به‌دلیل تولید کمتر از حد انتظار و شکایت از سر و صدا، توربین‌ها در نهایت خاموش شدند. با این حال، این پروژه به عنوان یک مطالعه موردی مهم در یکپارچه‌سازی انرژی بادی در شهرها شناخته می‌شود.

در پاریس، هتل مونت‌مارتر با نصب توربین‌های بادی روی پشت بام، بخشی از نیاز برق خود را تأمین می‌کند و ردپای کربن این مرکز را کاهش داده است. مرکز علم انتاریو در تورنتو نیز با نصب یک توربین شهری بر فراز برج خود، علاوه بر تولید انرژی، به آموزش عمومی درباره انرژی‌های تجدیدپذیر می‌پردازد. برج پرل ریور در گوانگژوی چین به‌عنوان یک برج پایدار طراحی شده است که با بهره‌گیری از توربین‌های بادی داخلی، از بادهای محلی قوی استفاده می‌کند و نمونه‌ای از یکپارچه‌سازی موفق انرژی بادی در ساختمان‌های تجاری بزرگ است.

شرکت هلندی IBIS Power ترکیبی از توربین‌های عمودی و پنل‌های خورشیدی را روی پشت‌بام ساختمان‌ها نصب کرده است. این سیستم با هدایت هوای شهری به سمت توربین، تولید انرژی را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهد و نمونه‌ای از یکپارچه‌سازی هوشمند انرژی‌های تجدیدپذیر در شهر است. در نیویورک، پل ورازانو-ناروز میزبان نمونه‌های آزمایشی توربین‌های بادی بوده است تا برق پایدار برای زیرساخت‌های پل تولید شود و آگاهی عمومی نسبت به انرژی‌های پاک افزایش یابد. همچنین، شهر کیپ‌تاون در آفریقای جنوبی از جمله معدود شهرهایی است که از توربین‌های کوچک عمودی برای تولید برق در محیط شهری استفاده می‌کند و نشان‌دهنده انطباق‌پذیری این فناوری در شرایط جغرافیایی مختلف است.

پاریس سردمدار توربین‌های شهری

شهر پاریس به‌عنوان یکی از پیشگامان به‌کارگیری فناوری‌های نوین انرژی‌های تجدیدپذیر، در زمینه نصب و بهره‌برداری از توربین‌های بادی شهری با طراحی خاص موسوم به «درخت باد» جایگاهی برجسته دارد. توربین‌های جدیدی که توسط شرکت فرانسوی «نیو ویند» طراحی شده‌اند، با الهام از شکل ظاهری درختان طبیعی ساخته شده و از چندین میکروتوربین عمودی کوچک به عنوان برگ‌هایی استفاده می‌کنند که در هوای کم تا متوسط نیز قادر به تولید برق هستند.

یکی از نمادین‌ترین اقدامات پاریس در این زمینه، نصب این درخت‌های باد در اماکن عمومی شاخص از جمله میدان کنکورد بوده است. هدف از این کار علاوه بر تأمین انرژی پاک، جلب توجه و آگاهی عمومی نسبت به اهمیت استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به ویژه در محیط‌های شهری بود. طراحی زیبای این توربین‌ها، آنها را از تجهیزات صنعتی و پر سر و صدای توربین‌های بادی سنتی جدا می‌کند و موجب می‌شود که بتوان در فضاهای شهری محدود و معماری‌های شهری متنوع به‌راحتی آن‌ها را جای داد بدون اینکه ناهنجاری بصری یا آلودگی صوتی ایجاد کنند.

هر یک از این درخت‌ها به ارتفاع تقریبی ۹ تا ۱۱ متر و پهنای هفت تا هشت متر، شامل حدود ۵۴ تا ۷۲ توربین کوچک عمودی‌شکل است که همانند برگ درخت، برق تولید می‌کنند. این ساختار قابلیت تولید انرژی حتی با سرعت باد پایین (حدود ۷ کیلومتر بر ساعت) را دارد و متوسط انرژی سالانه تولیدی هر درخت باد حدود ۲۴۰۰ کیلووات ساعت برق است که می‌تواند نیروی حدود نصف مصرف یک خانوار معمولی فرانسوی یا بخشی از نیاز یک دفتر کار کوچک یا شارژ وسیله نقلیه الکتریکی را تأمین کند.

پاریس با نصب این توربین‌ها در مکان‌های عمومی و در معرض دید عموم، توانسته است همزمان با پیشبرد اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و افزایش سهم انرژی‌های پاک در سبد انرژی خود، پذیرش عمومی این فناوری را تقویت کند. این اقدام در شرایطی صورت گرفت که توربین‌های بادی سنتی در فرانسه اغلب با مخالفت‌های محلی و حقوقی مواجه شده‌اند. علاوه بر این، با توجه به هزینه بالاتر این فناوری (هر درخت باد حدود ۲۷ تا ۳۶ هزار دلار قیمت دارد)، استقبال پاریس نشان‌دهنده توجه ویژه به اهمیت هم‌راستایی فناوری‌های نوین انرژی با محیط شهری و زیست محیطی است.

همچنین این پروژه نمادی از تلاش‌های پاریس برای تبدیل فضای عمومی به عرصه‌هایی برای تولید انرژی پاک و ارتقای کیفیت زندگی شهروندانش به شمار می‌رود و به‌نوعی ترکیبی از علم، فناوری و هنر را به نمایش می‌گذارد. این درخت‌های باد به‌عنوان یک راهکار زیبا و کارآمد برای تولید انرژی که مزاحمتی برای محیط زیست و شهروندان ایجاد نمی‌کند، گویای رویکرد نوآورانه پاریس در مقابله با تغییرات اقلیمی و توسعه پایدار شهری است.

کد خبر 891910