چرا از گرما می ترسیم و چگونه می توانیم از گرما برای کاهش تغییرات آب و هوایی استفاده کنیم؟

“این یک دنیای جدید شجاع نیست، بلکه یک دنیای جدید بزدلانه است که در آن در کشوری زندگی می کنیم که از گرما می ترسیم.” ~ جان هیز، قانونگذار حزب محافظه کار بریتانیا

مهندسی کده

اظهارات آقای هیز در حالی بیان شد که بریتانیا در حال آماده شدن برای بالاترین دمای ثبت شده خود در این هفته در 363 سال از آغاز ردیابی آنها است. هیز درست می گوید – ما از گرما می ترسیم و دلیل خوبی داریم. در واقع، به دلایل خوب بسیاری. ما را ترسو نمی کند این ما را واقع‌گرا و فعال می‌کند و از دولت‌ها و کسب‌وکار ما می‌خواهد تا برای محافظت از سلامت ما و سلامت کره زمین تلاش بیشتری انجام دهند.

در بریتانیا، باندهای فرودگاه در حال ذوب شدن هستند، قطارها مجبور به کاهش سرعت خود هستند، پل ها در معرض خطر ترک خوردگی قرار دارند و حمل و نقل عمومی بدون تهویه مطبوع برای مسافران آزاردهنده است. آتش سوزی در پرتغال، اسپانیا و فرانسه بیداد می کند. کشاورزان مجبورند محصولات خود را در شب کار کنند. مردم از خانه کار می کنند و ترافیک پیاده و تجارت مرتبط با آن را کاهش می دهند. برخی از مشاغل، رستوران ها و نانوایی ها برای چند روز به طور کامل مغازه ها را بسته اند. خشکسالی ها ادامه دارد و بدتر می شود. کیفیت هوا کاهش می یابد. در فرانسه بیش از 30000 نفر به دلیل آتش سوزی های جنگلی مجبور به تخلیه شدند. بیمارستان‌هایی که قبلاً با موج کووید-19 بیش از حد بار شده بودند اکنون با فشار بیشتری روبرو هستند. بیش از 1100 نفر در اسپانیا و پرتغال در هفته گذشته بر اثر مشکلات ناشی از گرما جان خود را از دست داده اند. شبکه‌های برق به سمت لبه‌هایی هدایت می‌شوند که می‌توانند از عهده آن برآیند و در مواقعی که ما به آن‌ها بیشتر نیاز داریم، با خطر شکست مواجه می‌شوند. همه اینها به دلیل یک چیز است: گرما. مقدار زیادی از آن در طی چند روز، احتمالاً هفته ها.

ابر الکترونیکی

در ایالات متحده، گرما هر ساله بیش از هر خطر آب و هوایی دیگری جان مردم را می گیرد و بیشتر از گردبادها، طوفان های استوایی، طوفان ها و صاعقه ها روی هم رفته. افراد مسن، کودکان و کسانی که دارای مشکلات سلامتی مانند مشکلات قلبی، ریوی و گردش خون هستند به ویژه در معرض خطر گرمازدگی و ابتلا به عوارض ناشی از آن هستند.

در حالی که بسیاری از مردم به سواحل، کوه ها و مناظر با دمای پایین تر هجوم می آورند، ما نمی توانیم از تغییرات آب و هوایی پیشی بگیریم. مهم این نیست که آیا هر یک از ما شخصاً تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی قرار می گیریم، بلکه مهم این است که چه زمانی. هیچ کشوری، هیچ جامعه ای، هیچ فردی از تأثیرات تغییرات آب و هوایی مصون نیست. این یک مشکل جهانی و سیستماتیک است. ما علت هستیم و راه حل هم هستیم.

اتم

از آنجایی که ما در یک اقتصاد جهانی به هم پیوسته زندگی می کنیم، همه ما در کنار هم هستیم. از آنجایی که ما در دنیایی با چنین نابرابری گسترده زندگی می کنیم، جوامع با ثروت کمتر بیشتر، زودتر و بیشتر آسیب خواهند دید. جوامعی که دارای ثروت بیشتری هستند نیز در نهایت آسیب خواهند دید و در حال حاضر رنج ناشی از حمل و نقل، انرژی، سلامت و چالش های تجاری را احساس می کنند. به زودی، همه ما از چالش های کشاورزی ناشی از تغییرات اقلیمی رنج خواهیم برد، زیرا محصولات زراعی شکست می خورند و بازدهی کاهش می یابد. و به یاد داشته باشید، این تنها آغاز این دوران دشوار است. سناریوهای بسیار بدتری در انتظار ما هستند مگر اینکه اکنون کاری برای آن انجام دهیم. ما نمی توانیم چشمانمان را ببندیم و وانمود کنیم که این اتفاق نمی افتد. می‌دانم که اضطراب‌آور است، و همچنین می‌دانم که باید راهی برای مواجهه با اضطرابمان پیدا کنیم و از آن به عنوان سوخت برای ایجاد تغییر استفاده کنیم.

من به عنوان یک دانشمند بیومیمیک، به هر مشکلی با این سوال برخورد می کنم که “طبیعت چه کار می کند؟” و تقریباً همیشه، پاسخ این است که طبیعت از منابع خود برای کمک به زندگی برای ایجاد شرایط مساعد برای زندگی استفاده می کند. این یک راه فانتزی برای گفتن است که او از آنچه در اختیار دارد برای زنده ماندن و پیشرفت استفاده خواهد کرد. آنچه ما به وفور داریم گرما است، پس چگونه می توانیم از گرما برای غلبه بر گرما استفاده کنیم؟

اگر چیزی که داریم بیش از حد گرما است، پس باید راهی برای استفاده از آن پیدا کنیم. گرما فقط نوعی انرژی است و انرژی قدرتمندی است که می‌تواند توسط دستگاه‌هایی به نام ژنراتورهای ترموالکتریک جذب شود و بدون گازهای گلخانه‌ای که هنگام سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای تولید الکتریسیته حاصل می‌شود، به برق تبدیل شود.

گرمای بیش از حد چیز جدیدی نیست. چرا ما همیشه از ژنراتورهای ترموالکتریک استفاده نمی کنیم؟ تا به حال، ساخت این دستگاه ها گران بوده است. سال گذشته، تیمی از محققان دانشگاه نورث وسترن به همراه تیم همکار در سایر موسسات راهی برای ساخت این دستگاه‌ها با هزینه کم از مواد در دسترس پیدا کردند و می‌توانست یک تغییر بازی برای بخش انرژی باشد. آنها کارهای بیشتری در این زمینه برای کمک به گسترش آن دارند، اما در حال انجام است.

تیم دیگری در دانشگاه مک مستر در انتاریو، کانادا از مدل سازی کامپیوتری برای شناسایی 500 ماده ترموالکتریک استفاده کرده است که می تواند گرمای اضافی را به الکتریسیته تبدیل کرده و کارایی انرژی را بهبود بخشد. کار آنها نیز ادامه دارد و به زودی به طور گسترده در دسترس خواهد بود.

با این حال تیم دیگری در MIT یک سلول ترموفوولتائیک (TPV) ایجاد کرده است. مشابه سلول های فتوولتائیک در پنل های خورشیدی، گرما را جذب و به برق تبدیل می کند. با این قطعه گم شده از پازل، آنها اکنون روی ایجاد یک سیستم کاملاً عملیاتی کار می کنند که مدلی برای جایگزینی نیروگاه های مبتنی بر سوخت فسیلی با این سیستم کامل ارائه می دهد.

y محلول کربن زدایی شده برای شبکه برق.

از آنجایی که شهر نیویورک، جایی که من زندگی می‌کنم، قرار است موج گرمایی 7 روزه را تجربه کند و دمای دماسنج به بیش از 90 درجه برسد، من امیدوار هستم که صنعت و شهرداری‌ها با تیم‌های تحقیقاتی دانشگاه مانند آن‌هایی که در بالا توضیح دادم همکاری کنند تا به ما کمک کنند. ساختن آینده ای بهتر ما زمانی برای تلف کردن نداریم. من مشتاقانه منتظر هستم تا بخشی از تولید راه حل هایی باشم که آینده ما را با روزهای خنک تر برای همه ما پر می کند.