MBRCGI Websites
|
Ibtekr.org
|
MBRCGI.gov.ae
|
UAE Innovates
|
Edge of Government
|
Pitch@Gov

لندن تبتكر حلاً لخفض درجات الحرارة في شبكة قطارات الأنفاق

1 minuted read
في أحد أكبر شبكات في العالم، تعمل حكومة المملكة المتحدة على مقاربة مشكلة متجذِّرة، وهي ارتفاع درجات الحرارة ضمن الأنفاق، إلى أن توصّلت مؤخراً إلى حلٍّ مبتكرٍ يضخّ الهواء البارد بأذكى استغلالٍ للمساحة وأقلّ قدرٍ من متطلباتٍ الصيانة، بينما تسعى لتأمين التمويل اللازم لنشره على مستوى وطنيّ.
Share this content

Add to Favorite ♡ 0

في أحد أكبر شبكات في العالم، تعمل حكومة المملكة المتحدة على مقاربة مشكلة متجذِّرة، وهي ارتفاع درجات الحرارة ضمن الأنفاق، إلى أن توصّلت مؤخراً إلى حلٍّ مبتكرٍ يضخّ الهواء البارد بأذكى استغلالٍ للمساحة وأقلّ قدرٍ من متطلباتٍ الصيانة، بينما تسعى لتأمين التمويل اللازم لنشره على مستوى وطنيّ.

في القرن التاسع عشر، وبينما كانت القطارات تُقِلُّ الأشخاص والبضائع بسرعة غير مسبوقة، كان لا بدّ من اجتياز عتبةٍ جديدةٍ لحلِّ مشكلات التلوث والازدحام، عندئذٍ قرّر الفيكتوريون دفنَ المشكلة بالمعنى الحرفيّ، لتؤسّس المملكة المتحدة أول شبكةٍ في العالم لقطارات الأنفاق: مترو تحت الأرض.

منذ العام 1836، تعبر ملايين الرحلات شبكة مترو لندن سنوياً، لكنّ جهود التحديث الدائمةَ تعجز أحياناً أمام عواملَ كالتقادم وتغيُّر المناخ، حيث تتزايد متوسطّات درجات الحرارة في مترو لندن حتى بلغت معدّلات لا تُحتمل في بعض الفترات، الأمر الذي أثار المخاوف حول أخطار الحرارة المرتفعة على صحة مرتادي المترو.

بتتبُّع تاريخ شبكة مترو لندن، يتَضح أنّ الأجزاء التي تسجّل أعلى درجات الحرارة كانت في الماضي باردة، حتى أنّ هذه كانت ميزةً تسويقيةً لمشروعات النقل تحت-الأرضيّ الذي كان مفهوماً ثورياً آنذاك. عبر السنين، أثّرت الحرارة في طبقات الطين البارد المستخدم في بناء الجدران الداخلية للأنفاق، فبلغت أقصى قدرتها على امتصاص الحرارة التي باتت تتكثّف تحت الأرض. ومع ازدياد أعداد القطارات التي تلتحق بالشبكة، تزداد درجات الحرارة وتتسع المساحات التي تغطيها الأنفاق، بحيث لم تترك مكاناً حتى لتركيب وحدات تكييف الهواء، والحاجة إليها شديدةٌ في ظلّ ندرة فتحات التهوية، وهذا بدوره يرجع إلى مرور الخطوط عبر بعض المناطق الأعلى كثافةً سكانيةً في المدينة، حيث لا يتيح التصميم المعماريّ خياراتٍ كثيرةً لحفر فتحات التهوية. كلُّ هذا سمح للحرارة المحيطة بالارتفاع تدريجياً حتى باتت تتراوح بين 20 إلى 25 درجةً مئوية.

اقترح مسؤولو العاصمة البريطانية عشرات الحلول عبر السنوات، فبات 192 قطاراً من قطارات الشبكة مكيَّفاً، وزوّدت بعض الخطوط بأنظمة تهوية محسّنة، فيما يستخدم بعضُها الآخر وحداتِ تبريدٍ تضخّ الهواء البارد على مدار الساعة ومراوح تبعث الهواء النقي عبر النفق. لكنّ مشاكل أخرى ترتّبت على هذا الحل، فالغبار والجسيمات الملوِّثة سرعان ما سدّت المراوح والقنوات المستخدمة في وحدات التبريد، فباتت تحتاج جهود صيانة مضاعفة، وهي عملية شاقة وخطرة وغير ممكنةٍ إلّا بعد إغلاق المحطة.

ولأنّ كلّ عامٍ جديد يسجّل درجات حرارة قياسية، تسعى هيئة النقل في لندن لتسريع جهود الابتكار صوبَ تحقيق حرارةٍ معتدلةٍ في شبكة قطارات الأنفاق باستخدام الحدّ الأدنى من المراوح.

أخيراً، توصّلت الهيئة إلى الابتكار الذي يحقّق هذه المعادلة بالشكل الأمثل– حتى الآن على الأقل– وبدأت إجراءَ التجارب ووضعَ اللمسات الأخيرة، وذلك بعد أن أسهمت كلٌّ من وزارة النقل وهيئة المملكة المتحدة للابتكارات بـ70% من تمويل المشروع المندرج ضمن برنامج "المختبر الحيّ" الذي أسّسته الحكومة بالتعاون مع 25 شريكاً يعملون جنباً إلى جنب لتطوير مشاريع البنى التحتية والأبحاث والبيانات وغيرها.

الابتكار عبارةٌ عن صفيحةٍ معدنيةٍ منحنية، يتم تثبيتها على سقف النفق لتتدلّى منه. تتخلّل هذه الصفيحةَ مجموعةٌ من الأنابيب المستطيلة المصنوعة من الألمنيوم، والتي تضحّ الهواء ضمن النفق. وليكون هذا الهواء بارداً، سيتم تمديد أنابيبَ ضمن هياكل الأنفاق ليمرّ الماء البارد عبرَها فيحول دون تراكم الغبار والأتربة. قدّمت الأنابيب المعدنية حلاً هندسياً يغني وحدات التبريد عن المعدّات الميكانيكية التي قد تعوق تثبيتَها على السقف وتصعّب صيانتها.

بعد ولادة الفكرة، صمّم المطوِّرون نموذجاً حاسوبياً افتراضياً ومجسَّماً صغير الحجم، لينتقلوا من هناك إلى بناء نموذجٍ أوليٍّ بالحجم الكامل، وذلك للتحقّق من صلاحية الفكرة عملياً. ولتثبيت النموذج التجريبي، اختيرت إحدى المنصات المهجورة في محطة هولبورن بوصفها موقعاً يحاكي البيئة الحية لعمل القطارات، وعادةً ما يستضيف تجارب هيئة النقل.

في النموذج التجريبيّ، صوحبت لوحة التبريد بمروحة، لكنّ ذلك كان لاختبار درجة البرودة فحسب. أما في التطبيق العمليّ، فسيتم تثبيت المراوح في مكانٍ منفصلٍ لتُدخِلَ الهواء الذي تنقله أنابيب خاصة إلى الصفائح.

بعد انتهاء الاختبار الأوليّ، ستبدأ المرحلة التجريبية الموسّعة، حيث سيتم تثبيت وحدات التبريد في إحدى منصات خط بيكاديللي الذي يستعدّ لاستبدال قطاراته تدريجياً، إذ تقتضي الخطة الحكومية زيادة ساعات الخدمة القصوى بنسبة 23%، وهذا يعني زيادة وتيرة مرور القطارات في ساعات الذروة من 24 إلى 27 قطاراً في الساعة.

تبقى كلُّ هذه الطموحات مرهونةً بتوفّر التمويل الذي تسعى الهيئة للحصول عليه، وبمجرد تمكُّنِها من ذلك، ستوسِّع المشروع– مبدئياً– إلى 4 محطاتٍ أخرى على خطّ بيكاديللي.

سيقدّم هذا الحلّ رحلاتٍ أكثر راحةً لسكان العاصمة البريطانية، وسيساهم في احتواء الأثر الحراريّ لشبكة قطارات الأنفاق ويمنع تفاقمَه. وعلاوةً على ذلك، فمن المتوقع أن يوفِّر 50% من تكاليف التشغيل والصيانة، ويخفّض درجة الحرارة بمقدار 10 إلى 15 درجةً مئوية، ليحلّ مشكلةً عمرها 120 عاماً.

المراجع:

https://tfl.gov.uk/info-for/media/press-releases/2022/july/tfl-trials-innovative-cooling-solution-designed-to-reduce-temperatures-on-the-tube-network

https://www.wired.co.uk/article/central-line-temperature-london-weather-heatwave

https://tieslivinglab.co.uk/

Subscribe to Ibtekr to stay updated on the latest government initiatives, courses, tools and innovations
Register Now
Subscribe to the Ibtekr's mailing list | every week
Innovators Mailing List
We share with more than 20,000 innovators weekly newsletter that monitors global innovations from all over the world
Subscription Form (en)
More from Ibtekr

Promoting Responsible Artificial Intelligence Adoption in Singapore 

Singaporean authorities have revealed a framework and a set of innovative testing tools that assist companies across various sectors in enhancing governance, transparency, and accountability in their artificial intelligence (AI) applications.

 · · 29 January 2024

Lessons in Circular Economy from the Finish Experience 

In the past few years, Finland has become a hub for circular economy. The country aims to curb the use of natural resources by 2035 and has committed to achieving climate neutrality by 2035. The road towards this goal cannot be reached without circular economy. Finland outlined a clear circular economy roadmap guided by supportive […]

 · · 29 January 2024

Cities Employ Data Analytics to Prevent Homelessness

After years of preventing homelessness, some local governments in Britain and America began to tackle the issue from a different angle. Instead of searching for the homeless to take them to shelters, they use modelling and data analytics to predict and assist those at risk of homelessness and help them before they lose their safety.

 · · 29 January 2024

U.S. Adopts Automation to Accelerate Solar Projects 

To accelerate the pace to reach net-zero, the goal of the mid-twenty-first century, the United States government has devised a new way to reduce the burden of bureaucracy on owners of renewable energy projects, solar in particular, through an online platform that examines the project’s plan and automatically grants it legal permit, reducing transaction time […]

 · · 22 January 2024

Digital Transformation of Brazilian Financial Sector Boosts Financial Inclusion 

Brazil is witnessing a revolution in digital finance and an increase in the number of customers joining it, through a comprehensive government-led reform campaign that intensifies the use of technology, focuses on customer needs, renews regulations, develops instant fund transfer applications, and protects its citizens from high interest rates and fraud.

 · · 22 January 2024
1 2 3 78
magnifiercrossmenuchevron-down