شركة الحلقة التالية طورت نظامًا بيولوجيًا لحصاد وتخزين وتوزيع المياه، وحصلت على المركز الأول في جائزة راي أندرسون المرموقة
بقلم: يائيل هالفمان كوهين
بحلول عام 2050، سيعيش 9 مليار شخص على هذا الكوكب، 70٪ منهم سيعيشون في المدن. إن جعل المدن أكثر مرونة في مواجهة تغير المناخ هو حاجة كبيرة اليوم. يتزايد الطلب على حلول الغذاء والمياه في المدن بسبب النمو السكاني والتحديات المناخية. أعلن معهد التقليد الحيوي الأمريكي عن تحدي التصميم العالمي (Biomimicry Global Design Challenge) في مجال تغير المناخ. وتقام المسابقة بالتعاون مع مؤسسة راي أندرسون وتقدم جائزة قدرها 100,000 ألف دولار للفائز بالمركز الأول، وهي الجائزة المعروفة باسم جائزة الأمل. وتتلقى المجموعات الرائدة أيضًا برنامج تسريع (مسرعًا) لترويج الأفكار وتسويقها تجاريًا (كان الراحل راي أندرسون هو مؤسس شركة Interface ويُعرف بأنه رائد في مجال الاستدامة في الصناعة. קישור على عمله).
وفي أكتوبر 2017، تم الإعلان عن أن الفائزين بالجائزة لعام 2017 هم فريق Nextloop، وهو فريق عالمي قام بتطوير نظام المحاكاة الحيوية لحصاد المياه وتخزينها وتوزيعها. ويضم الفريق مهندسًا معماريًا مقيمًا في ألمانيا، وخبيرًا في المحاكاة الحيوية من كرواتيا، وخبيرًا في الزراعة الحضرية من نيويورك. وشمل التطوير أبحاثًا متعددة التخصصات في مجالات الهندسة المعمارية والزراعة والمواد. وفي الواقع، التقى الفريق لأول مرة كفريق كامل وجهًا لوجه وقت استلام الجائزة، وعمل على النظام لمدة عامين تقريبًا عبر الإنترنت.
وقرر الفريق التركيز على قطاع الأغذية وحدد مشكلة إمكانية الوصول إلى المياه في البيئة الحضرية كوسيلة لتطوير الزراعة الحضرية المستدامة. الحل المحاكاة الحيوية الذي تم تطويره هو نظام Aquaweb، الذي تم تصميمه لمساعدة منتجي الأغذية في المناطق الحضرية على جمع وتصفية وتخزين وتوزيع مصادر المياه المتاحة، بما في ذلك مياه الأمطار والرطوبة من الهواء، في نظام معياري واحد يستجيب لمجموعة متنوعة من الوظائف المذكورة أعلاه. يستخدم النظام الضباب ومياه الأمطار المتاحة ويستخدم استراتيجيات توزيع المياه السلبية. في المرحلة الأولى، تم تصميم النظام للمزارع الحضرية والمنزلية، أو البستنة العمودية، أو البستنة في الحاويات، ويقدم حلاً موفرًا للطاقة.
تم تصميم النظام وفق منهجية المحاكاة الحيوية. في الواقع، تم تصميم كل جانب وظيفي للنظام مستوحى من كائن حي آخر:
- جمع الماء - مستوحى من شبكات العنكبوت التي تلتقط الضباب من الهواء.
- تخزين المياه - مستوحى من النباتات التي تعيش في الموائل الجافة مثل النباتات العصارية المقاومة للجفاف
- توزيع الماء - مستوحى من فطر الميكوريزا (التكافلية التكافلية بين فطر الفطر وجذور النبات)
- النمطية - مستوحاة من البنية السداسية على شكل قرص العسل كأساس للتصميم المعياري الفعال والتكيف مع الاحتياجات المتغيرة. تم تصميم كل وحدة في النظام على شكل مسدس، ويمكن تعديل عدد الأشكال السداسية وفقًا للحاجة والمساحة المحددة.
وأشاد فريق التحكيم في المسابقة باستخدام الموارد المحلية للحلول في مجال الزراعة، وكفاءة النظام في استخدام الطاقة، وعدم مركزيته. كما لوحظ أيضًا الثناء على عملية التخطيط المنهجي التي يتم فيها الملاحظة والتعلم من كائن آخر في كل خطوة من خطوات الحل. "والنتيجة هي وظيفية، وجمالية، ومقاومة، ومثال جميل للتخطيط الحيوي المتجدد"، وفقا للحكام.
بعد الفوز، سينتقل الفريق إلى مرحلة تطوير وإثبات مفهوم التصميم. وسيقوم الفريق بجمع البيانات كجزء من دراسة أولية (تجريبية) تهدف إلى تقييم وظيفة النظام في أنواع مختلفة من المناخات، بما في ذلك المناطق القاحلة مثل هاواي والمغرب وأفريقيا. سيقوم الفريق أيضًا بالبحث والتعرف على كيفية تأثير الأنواع المختلفة من المواد والأقمشة على كفاءة جمع المياه. أثناء المحاكاة التي تم فيها رش الماء على النظام، التقط النظام حوالي 50%، أو حوالي 2000 ملليلتر لكل متر مربع من الضباب. في هذه المرحلة يمكن للنظام تخزين حوالي 5 لترات من الماء لكل وحدة.
ويمكن التفكير في تطبيقات إضافية للنظام، على سبيل المثال نظام لأسطح المنازل لزيادة حصاد مياه الأمطار وتخزينها واستخدامها، ونظام مدمج في أغلفة المباني والدفيئات الزراعية وغيرها. الهدف هو إجراء الحد الأدنى من التغييرات على التصميم والمواد للسماح بمجموعة واسعة من التطبيقات. بالنجاح !
- مصدر الخبر
- دورة جديدة من المسابقة (تحدي التصميم العالمي لمحاكاة الطبيعة) مفتوحة للتسجيل - קישור
