Kaupunkien maaperässä on suuri potentiaali tuottaa energiaa uusiutuvat lähteet. Nämä energiat hyödyntävät jo olemassa olevaa infrastruktuuria, kuten metrotunneleita, maanalaisia putkia tai jopa jalankulkuja. Keskeinen näkökohta on kyky hyödyntää ilmavirtoja tai jäännöslämpöä näistä maanalaisista tiloista. Tämän lähestymistavan avulla voimme vähentää riippuvuutta fossiilisista polttoaineista ja edistää kestävyyttä kaupunkialueilla.
Tuulivoima maan alla
Yksi ensimmäisistä sovelluksista, joita on alettu tutkia, on sukupolvi tuulivoimaa metrotunneleissa. Kaupungeissa näiden infrastruktuurien läpi kiertävät junat luovat ilmavirtoja, joita voidaan käyttää energiatunneli pienten tuuliturbiinien asennukseen.
Junien kulku synnyttää ilmaliikkeen, joka tunnetaan nimellä "mäntäefekti", jonka keskinopeus on jopa 6 kilometriä tunnissa. Näihin ahtaisiin tiloihin suunniteltujen tuuliturbiinien avulla voidaan tuottaa tuulienergiaa, joka tuottaa 1 watin jokaista asennettua tuuliturbiinia kohden.
Tunel Energyn pääjohtaja Francisco Bugarín korostaa, että hankkeen monipuolisuus mahdollistaa tuulivoimaloiden asentamisen eri pinnoille, kuten tehtaille tai jopa kouluille.
Näitä virtoja ei käytetä vain sähkön tuottamiseen metrotunneleissa, vaan myös tehtaiden tai koulujen käytävillä, joissa tuotetaan jatkuvia ilmavirtoja. Tuuliturbiinit ovat modulaarisia ja niitä voidaan säätää kunkin kohteen energiatarpeen mukaan. Esimerkiksi vain kolme näistä pienistä tuuliturbiineista voisi antaa tehon kolmen watin LED-lampulle.
Alhaisten, noin kolmen tunnin asennuskustannusten lisäksi yksi tämän järjestelmän tärkeimmistä eduista on sen helppohoitoisuus. Modulaarinen järjestelmä mahdollistaa infrastruktuurin skaalaamisen kunkin ympäristön energiatarpeen mukaan.
Maaperän lämpöenergian tuotanto
Toinen tutkittava uusiutuva lähde on jälkilämmön hyödyntäminen tunneleissa, asemilla ja maanalaisissa vesijohtoissa. Paikoissa, kuten Madridin metro, asemien ja junien tuottama lämpö voidaan käyttää uudelleen lähellä olevien tilojen ilmastoimiseen.
Puerta del Solin kaltaisilla asemilla tutkijat Polytechnic University of Madrid (UPM) He ovat arvioineet, että jälkilämmöllä voidaan tuottaa tarpeeksi lämpöenergiaa useiden asuntojen tai jopa julkisten rakennusten toimittamiseen. Tämä lämpö varastoituu ja sitä voidaan käyttää lämmittää käyttövettä tai vähentää lämmityskustannuksia muissa vierekkäisissä infrastruktuureissa.
Kaupunki Lontoo on toinen innovatiivinen esimerkki. Islingtonin alueella putkessa syntyvää hukkalämpöä käytetään uudelleen lämpöenergian tuottamiseen, mikä riittää yli 600 kodin ja julkisen koulun sähköntuotantoon. Tämä lähestymistapa on osoittanut, että suurilla kaupungeilla on hyvät mahdollisuudet hyödyntää tehokkaasti maanalaista uusiutuvaa energiaa.
Lontoon lisäksi muita kaupunkeja mm Wien y Helsinki ovat ottaneet käyttöön samanlaisia järjestelmiä hyödyntääkseen metroverkkojensa tuottamaa lämpöä ja onnistuneet vähentämään merkittävästi CO2-päästöjä.
Geotermisen energian sovellukset kaupunkiympäristössä
La maalämpö Se on toinen uusiutuvasta tekniikasta, jota voidaan käyttää kaupungeissa. Tämä energia tulee maan alle varastoidusta lämmöstä, ja kaupunkiympäristössä sitä käytetään pääasiassa ilmastointi lämpöpumppujen kautta.
Madridissa, Madrid Subterra Association työskentelee innovatiivisten hankkeiden parissa, jotka pyrkivät hyödyntämään maalämpöä paitsi yksityiskodeissa, myös suurissa infrastruktuureissa, kuten Kattava liikennekeskus Madridista. Tämä Plaza de Castillan vieressä sijaitseva geoterminen järjestelmä mahdollistaa suurten tilojen ilmastoinnin huomattavalla energiansäästöllä ja vähentää CO70-päästöjä jopa 2 %.
La Valencian ammattikorkeakoulu Se on myös osoittanut geotermisen energian potentiaalin suurten rakennusten ilmastoinnissa. Tässä mielessä Madridin messut (IFEMA) on ottanut käyttöön geotermisiä järjestelmiä, jotka mahdollistavat merkittäviä säästöjä energiakustannuksissa.
Toinen esimerkki löytyy kaupungista Pariisi, jossa kokonaiset kaupunginosat ovat ilmastoituja geotermisen verkkojen ansiosta. Tätä tekniikkaa ei sovelleta vain yksittäisiin koteihin, vaan se kattaa jopa 60 % useiden kaupungin eteläosien energiantarpeesta.
Kaupunkien innovaatiot: jäännösenergian käyttö
Hukkalämmöstä on tullut myös nouseva energialähde kaupunkiympäristöissä. Tämä lämpö, joka
Yleensä kadonnut jätevesijärjestelmiin, metroasemille tai liikennetunneleihin, se voidaan käyttää uudelleen lämpökäyttöön lähellä olevissa rakennuksissa ja toimistoissa.
En Madrid, yhteisö on sitoutunut hyödyntämään näitä maanalaisia infrastruktuureja edistääkseen hiilenpoisto ja parantaa energiatehokkuutta. Sinun mukaan Energia-, ilmasto- ja ilmastrategia 2023–2030, näiden jäännösenergioiden käyttö on avainasemassa torjuttaessa lämpö saari joka vaikuttaa suuriin kaupunkeihin.
Yksi merkittävimmistä aloitteista on regeneratiivinen jarrujärjestelmä Madridin metrossa, joka muuntaa kineettisen energian sähköksi, jolloin sitä voidaan käyttää uudelleen maanalaisissa tiloissa. Tämä tekniikka voitaisiin integroida energian varastointijärjestelmiin käytettäväksi ruuhka-aikoina.
Lisäksi Moratalaz urheilukeskus hyödyntää maanalaisia vesikaivoja lämpöenergian tuottamiseen, mikä säästää 39 % urheilutilojen energialaskussa.
Yhä kestävämmissä kaupungeissa, kuten Helsingissä tai New Yorkissa, hukkalämpöä käytetään paitsi asuntojen ilmastoimiseen myös vähentämään merkittäviä määriä hiilidioksidipäästöjä. Nämä uraauurtavat kaupungit osoittavat, että maaperän jäännösenergiat ovat keskeinen osa energian siirtymistä.
Suuri potentiaali kaupunkien pohjamaa on yhä tärkeämpi siirtymisessä kohti puhdasta energiaa. Uusiutuvien ja ei-tavanomaisten energialähteiden hyödyntäminen maanalaisessa infrastruktuurissa ei ole vain innovatiivinen ratkaisu, vaan myös kiireellinen tarve ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi ja kestävyyden parantamiseksi kaupungeissa.