شبكة لتخزين الحرارة في جوف الأرض

طَوَّر باحثون في المعهد التقني الفيدرالي العالي في زيوريخ نظاماً يُخزّن حرارة الشمس في باطن الأرض صيفاً لِتُستَخْرَج ثانيةً في فصل الشتاء.

ومن خلال استخدام هذه التقنية، سيتوقف انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون عملياً من الحرم الجامعي في زيوريخ بحلول عام ‬2025، كما سَتَنتفي الحاجة الى استخدام مواد العَزل الحراري في مباني هذا الصرح العلمي البارز.

على عكس حرارة الصيف التي لا تتطلب سوى ارتداء الملابس الخفيفة، يدفع فصل الشتاء الناس الى الاحتماء بكسوةٍ سميكة، وليس بإمكان أحدٍ إنقاذ الحرارة الفائضة في هذا الفصل والاحتفاظ بها لخزنها الى موسم البرد.

غير أنَّ هذا بالضبط ما يفعله المعهد التقني الفيدرالي العالي مع مباني الحرم الجامعي التابعة له على هضبة «هونغيبيرغ» شمال غربي مدينة زيوريخ، حيث يتم تخزين فائض الحرارة الناتجة صيفاً في باطن الأرض، بدلاً من تكييفها ومن ثَمَّ إطلاقها الى الهواء المحيط ثانية، كما جرى العمل به الى حد الآن. و تُستَخدم هذه الحرارة المخزونة لاحقاً لأغراض التدفئة في فصل الشتاء. و بشكلٍ مُبَسَّط، تتم هذه العملية بمساعدة دورة للمياه تجري داخل أنابيب عمودية تدخل الى جوف الأرض، بالإضافة الى نظام تخزين جوفي (أرضي).

ففي فصل الصيف، تَسخن المياه وتُخَزَّن على عمق ‬200 متر تحت سطح الأرض في أنابيب (مجسات) خاصة للتبادل الحراري. وتُستخدم هذه المياه بعد ضَخها بِمِضَخّة حرارية لأغراض تدفئة المباني في فصل الشتاء. بالنتيجة، سيبرد هذا الماء، ما يؤدي الى إمكانية استخدامه لتكييف الهواء في فصل الصيف اللاحق.

و يقول أستاذ تقنيات البناء في المعهد الفيدرالي العالي في زيوريخ، هانسيورغ لايبوندغوت، «أنا مَفتون بحقيقة إمكانية تحقيق طاقة مُستَدامة بواسطة الشمس فقط، و بكون الأرض تمنحنا الوسيلة لخزن هذه الطاقة موسمياً».