Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας στην αρχιτεκτονική : Πως τα πράσινα σπίτια μπορούν να σώσουν τον πλανήτη;

Σε μια εποχή που ολόκληρος ο κόσμος συζητά για ζητήματα κλιματικής αλλαγής, τα οποία έγιναν ολοένα και πιο προφανή ότι δεν μπορούμε να αγνοήσουμε πια, και τα οποία βασικά προκαλούνται από την καταχρηστική μας χρήση ορυκτών καυσίμων και ενέργειας, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχει πλέον γίνει πιο επίκαιρη από ποτέ.

Μια από τις βεβαιότητες του 21ου αιώνα είναι ότι η αρχιτεκτονική και ο σχεδιασμός κτιρίων θα διαδραματίσουν αποφασιστικό ρόλο στον οραματισμό νέων ενεργειακών επιλογών και εναλλακτικών λύσεων μέσω της καινοτόμου χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που πρόκειται να επηρεάσουν την οικοδομική βιομηχανία στο μέλλον.

Εδώ απαριθμούμε τις 5 πιο σημαντικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μαζί με μερικά παραδείγματα που δείχνουν πώς χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό κτιρίων.

1. Ηλιακή Ενέργεια

Η ηλιακή ενέργεια παράγεται από το ηλιακό φως, το οποίο μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω των ηλιακών φωτοβολταϊκών πλαισίων. Είναι στην κορυφή της λίστας των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, καθώς είναι βιώσιμη, ασφαλής, αξιόπιστη και καθαρή. Είναι επίσης μια από τις πιο εύκολες και φθηνότερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας για εγκατάσταση στο σπίτι σας. Προς το παρόν, οι ηλιακές τεχνολογίες με τη μορφή φωτοβολταϊκών και θερμικών συλλεκτών είναι διαθέσιμες σε ανταγωνιστικές τιμές. Ωστόσο, η χρήση τους δεν ήταν η αναμενόμενη, ειδικά στον οικοδομικό τομέα για να αντικαταστήσει τη χρήση ορυκτών καυσίμων.

Ο κύριος λόγος για τον οποίο αυτές οι τεχνολογίες δεν είναι δημοφιλείς στην ενοποίηση κτιρίων είναι η έλλειψη καλής αρχιτεκτονικής ποιότητας που δεν ανταποκρίνεται στις επιθυμητές σχεδιαστικές εκτιμήσεις. Τα καλά νέα είναι ότι οι αρχιτέκτονες εξερευνούν νέες καινοτόμες προσεγγίσεις όσον αφορά το σχεδιασμό και την υλοποίηση, προκειμένου να ταιριάξουν τα σύγχρονα τεχνολογικά στοιχεία με την κλίμακα, την αναλογία, το υλικό, το χρωματικό σχέδιο και την ισορροπία των κτιρίων.

2. Άνεμος

Η αιολική ενέργεια παράγεται από τις αλλαγές της ατμόσφαιρας, της θερμοκρασίας και της πίεσης που αναγκάζουν την κίνηση του αέρα. Η αιολική ενέργεια είναι ασφαλής, αξιόπιστη και καθαρή, χωρίς να εκπέμπονται αέρια βλαβερά κατά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σήμερα, η χρήση της αιολικής ενέργειας γίνεται ένας από τους πιο ανεπτυγμένους τομείς εναλλακτικής ενέργειας. Σε όλη την Ευρώπη υπάρχουν αιολικοί σταθμοί, αλλά δεν είναι σε θέση να παρέχουν πλήρως στον πληθυσμό και στην πόλη όλη την απαραίτητη ενέργεια. Αυτό εγείρει το ερώτημα για τη δυνατότητα εγκατάστασης ανεμογεννητριών σε κτίρια, ως μηχανολογική υποστήριξη κάθε κατοικίας, παρέχοντας έτσι την απαραίτητη ενέργεια στον πληθυσμό των πόλεων, χρησιμοποιώντας μια μοναδική ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Γίνεται μια οικονομικά αποδοτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας, με μια ανεμογεννήτρια να παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει ένα σπίτι.

Μια άλλη χρησιμότητα του ανέμου στο σχεδιασμό κτιρίων είναι η χρήση του για φυσικό αερισμό και ρύθμιση θερμοκρασίας. Τίποτα δεν είναι πιο λογικό από τη χρήση του ανέμου, ενός φυσικού, δωρεάν, ανανεώσιμου και υγιούς πόρου, για τη βελτίωση της θερμικής άνεσης ενός έργου. Η επίγνωση του πεπερασμένου των πόρων και η απαίτηση για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας έχει αφαιρέσει τα συστήματα κλιματισμού ως πρωταγωνιστή κάθε έργου και πολλοί αρχιτέκτονες και μηχανικοί στρέφονται σε αυτό το παθητικό σύστημα για να βελτιώσουν τη θερμική άνεση στο εσωτερικό τους. Διερευνώνται νέες μέθοδοι όσον αφορά τη χρήση του αέρα στο σχεδιασμό των κτιρίων, αλλά και αρχαίες και παραδοσιακές μέθοδοι επανεξετάζονται, όπως οι πύργοι ανέμου για παράδειγμα, που ένα παραδοσιακό ιρανικό αρχιτεκτονικό στοιχείο που δημιουργεί φυσικό αερισμό πιάνοντας τον άνεμο από ψηλά και κατευθύνοντάς τον μέχρι το επίπεδο του εδάφους. Αυτή η μέθοδος υιοθετήθηκε στο πολύ διάσημο Masdar City στο Άμπου Ντάμπι για να αερίζει όλα τα στενά δρομάκια της πόλης και καταφέρνει να ψύχει τους δρόμους έως και 5 βαθμούς Κελσίου.

3. Υδροηλεκτρική ενέργεια

Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι η ισχύς που προέρχεται από την κινητική ενέργεια του νερού που πέφτει ή ρέει. Μπορεί να δημιουργηθεί από ρέματα, λίμνες και ποτάμια ή ανθρωπογενείς κατασκευές όπως φράγματα, λιμνοθάλασσες και δεξαμενές. Βασίζεται στο νερό, το οποίο είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Το νερό που έχει χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ανακυκλώνεται φυσικά από τον «κύκλο του νερού» μέσω του οποίου το νερό εξατμίζεται, σχηματίζοντας σύννεφα που στη συνέχεια βρέχουν στη Γη, ξεκινώντας εκ νέου τον κύκλο. Αυτή η τεχνολογία είναι καλά αποδεδειγμένη και αξιόπιστη, η χρήση καυσίμου είναι ελάχιστη και επομένως οι εκπομπές είναι πολύ χαμηλές.

Η υδροηλεκτρική ενέργεια συνδέεται άμεσα με τις πηγές νερού, γεγονός που καθιστούσε λίγο δύσκολη την ενσωμάτωση στο σχεδιασμό κτιρίων και σε έργα που δεν είναι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής. Έτσι οι αρχιτέκτονες άρχισαν πρόσφατα να αντιμετωπίζουν αυτά τα ζητήματα αναζητώντας λύσεις για την εισαγωγή αυτού του τύπου ανανεώσιμης ενέργειας σε αστικές περιοχές ανάλογα με τη διαθεσιμότητα πηγών νερού.

Ένα από τα πιο ενδιαφέροντα έργα που ανέβασαν την έννοια της υδροηλεκτρικής ενέργειας σε ένα εντελώς νέο επίπεδο είναι ο υδροηλεκτρικός σταθμός στο Kempten Γερμανίας από την Becker Architects. Καθώς βρίσκεται στην αριστερή όχθη του ποταμού Iller Kempten στο Allgaeu, ένα μεσαιωνικό μέρος, στους πρόποδες των Άλπεων. Ο νέος, υψηλής απόδοσης υδροηλεκτρικός σταθμός υποστηρίζει τώρα περίπου 3.000 νοικοκυριά με 10,5 εκατομμύρια κιλοβάτ/ώρα ενέργειας φιλικής προς το περιβάλλον ετησίως.

4. Γεωθερμική ενέργεια

Είναι καθαρό, ανανεώσιμο και δημοφιλές επειδή μπορεί να αξιοποιηθεί σχεδόν από οπουδήποτε στον κόσμο για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας. Ιστορικά αναγνωρισμένες ως θερμές πηγές, η γεωθερμική ενέργεια χρησιμοποιείται ευρέως σήμερα για θέρμανση και ψύξη κατοικιών και για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αν και η γεωθερμία δεν είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη πηγή ενέργειας, είναι μακράν ένα από τα πιο αποτελεσματικά και βιώσιμα συστήματα σήμερα και πολλά πρόσφατα και προσεχώς μελλοντικά έργα ενσωματώνουν αυτή τη λύση στα σχέδιά τους. Η Ισλανδία θεωρείται ηγέτης στη γεωθερμική ενέργεια καθώς οι εγκαταστάσεις της παράγουν το 25% της συνολικής παραγωγής ενέργειας του νομού!

5. Βιοενέργεια

Η βιοενέργεια εξακολουθεί να είναι μία από τις πιο ελπιδοφόρες αλλά ανεπαρκώς αξιοποιημένες ευκαιρίες για πράσινα κτίρια σήμερα και θα πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη ως πρακτική, ανανεώσιμη και οικονομικά προσιτή πηγή ενέργειας. Επιπλέον, τα καύσιμα και ο εξοπλισμός βιοενέργειας παράγονται τοπικά, παρέχοντας οικονομικό όφελος στην κοινότητα εκτός από την περιφερειακή οικολογική αξία. Η βιομάζα είναι το οργανικό υλικό που προέρχεται από φυτά και ζώα και είναι μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Η βιομάζα περιέχει αποθηκευμένη ενέργεια από τον ήλιο. Όταν η βιομάζα καίγεται, η χημική ενέργεια στη βιομάζα απελευθερώνεται ως θερμότητα. Μπορεί να καεί απευθείας ή να μετατραπεί σε υγρά βιοκαύσιμα ή βιοαέριο που μπορούν να καούν ως καύσιμα.

Η Villa F από τον Christoph Hesse Architects στο Korbach της Γερμανίας είναι το πολλά υποσχόμενο πρωτότυπο του τρόπου με τον οποίο μπορεί να επενδυθεί η βιοενέργεια για τη δημιουργία μιας κοινότητας με αυτοδύναμη ενέργεια. Εκτός από την υποστήριξη της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, το έργο στοχεύει στην ενίσχυση της τοπικής οικονομίας. Με τον καιρό όλα τα σπίτια του χωριού συνδέθηκαν με αυτήν την πρότυπη λύση της βίλας F και επωφελήθηκαν καθώς το κόστος λειτουργίας ενέργειας μειώθηκε σημαντικά. Η ιδέα για τη δημιουργία αυτοδύναμων κοινοτήτων αναπτύχθηκε μέσω σχετικών πρωτοβουλιών πολιτών. Μέσω της κοινοτικής συμμετοχής, η οικονομική ανισότητα θα μπορούσε να τακτοποιηθεί παρέχοντας πιο προσιτή στέγαση.