اختراع انرژی دور ریخته شده در دهه 1990 بازگشته است
در سال 1991، تیمی از دانشمندان چیزی را به ثبت رساندند که به نظر می رسید پیشرفتی برای یکی از جدی ترین مشکلات بهره وری انرژی در کشور باشد.
محققان آزمایشگاه ملی لارنس برکلی یک پنجره شیشه ای با یک پنجره سه گانه نازک اختراع کردند. روی کاغذ، یک پنجره با عایق بهتر پتانسیل کاهش انرژی سالانه برای گرمایش ساختمان ها را تا 39 درصد و کاهش هزینه های تهویه مطبوع تا 28 درصد داشت.
اما این موفقیت فراموش شد.
رابرت هارت، محققی در آزمایشگاه برکلی که اکنون رهبری تیمی را که پنجره را اختراع کرده است، می‌گوید: «این کار به جایی نرسید.
در سال 1991، پنجره های دو جداره مدرن ترین در ایالات متحده بودند. آنها هنوز هستند.
تیم برکلی با افزودن یک لایه نازک شیشه در وسط پنجره و آب بندی آن با گاز بی اثر مانند کریپتون، آن را سبک تر و کارآمدتر کرد، به این معنی که انتشار گازهای گلخانه ای را کاهش می دهد.
اما سپس تیم متوجه شد که ورق میانی شیشه - حدود یک بیستم اینچ - توسط تولیدکنندگان پنجره در ایالات متحده رد شده است. خیلی گران بود.
هارت در مصاحبه ای گفت: «تولید نشده بود» و برکلی تحقیق را متوقف کرد.
این می تواند عواقب طولانی مدت داشته باشد. طبق آمار وزارت نیرو، ساختمان ها 75 درصد برق کشور را مصرف می کنند. این آژانس ماه گذشته اعلام کرد که پنجره های بهبود یافته "پتانسیل بسیار زیادی" برای کمک به ایالات متحده برای دستیابی به هدف خود مبنی بر صفر خالص انتشار گازهای گلخانه ای تا سال 2050 دارند.
ویندوز یکی از بزرگترین موانع برای کارایی ساختمان است. اخیراً توسط آزمایشگاه برکلی تخمین زده شده است که آنها برای صاحبان خانه در ایالات متحده تا 40 میلیارد دلار در سال هزینه دارند.
رویکرد اروپایی ها برای حل این مشکل تهاجمی تر است. سوئد و دانمارک پنجره های سه جداره را با استفاده از شیشه های معمولی در اوایل دهه 1900 ساختند. در اواسط دهه 1980، کشورها شروع به گنجاندن آنها در قوانین ساختمانی کردند.
ولفگانگ فیست، فیزیکدان آلمانی و استاد کالج، بیشتر به دنبال آن بود. او در سال 1991 دفاع از آنچه را «جنبش خانه منفعل» می نامید آغاز کرد.
او و شرکای دانشگاهی اش از ایالت هسن آلمان برای طراحی و ساخت چهار خانه غیرفعال در دارمشتات در سال 1991 حمایت کردند. سقف ها، دیوارها و پنجره ها فوق العاده عایق بندی شدند. هدف خانه یا ساختمانی بود که 75 درصد انرژی کمتری نسبت به سازه‌های معمولی جدید نیاز داشت.
طبق گزارش موسسه Passive House که بعدا Feist را تأسیس کرد، در کل 5251 خانه یا ساختمان غیرفعال در سراسر جهان ساخته شده است. از این تعداد، تنها 133 مورد در ایالات متحده است، جایی که قیمت انرژی به طور سنتی پایین تر بوده است.
(شاید معروف ترین خانه غیرفعال در ایالات متحده توسط Amory Lovins، فیزیکدان و بنیانگذار مؤسسه Rocky Mountain، یک اتاق فکر که بر مسائل انرژی و محیط زیست تمرکز دارد، ساخته شده است. این خانه شامل اتاقی است که Lovins در آن موز و لیمو پرورش می دهد. جریان‌های نور خورشید که بیشتر گرمایش را نیز تأمین می‌کرد. او گاهی خانه را «آزمایش مداوم» می‌نامید.)
بعدها، آلمانی ها تلاش های خود را با ساخت یک بیمارستان غیرفعال و یک ایستگاه پلیس گسترش دادند. آزمایشات اروپایی به الهام بخشیدن قوانین سختگیرانه ساختمان کمک کرده است و سازندگان را به خرید پنجره های بهتر ترغیب کرده است.
همانطور که Feist اخیرا گفته است، صرفاً انتظار برای فناوری بهتر منجر به صفر شدن انتشار خالص تا سال 2050 نخواهد شد.
در سال 2003، تیم آزمایشگاه برکلی تصمیم گرفت دوباره پنجره های سه گانه نازک را امتحان کند.
3 لیوان، 30 سال بعد
رهبر سابق تیم، استفان سلکوویتز، فیزیکدان و کارشناس طراحی ساختمان، در مقاله‌ای اخیر توضیح داد که ویژگی‌های حرارتی پنجره‌ها و ارتباط آنها با قبض انرژی "نه تنها صاحبان خانه، بلکه بسیاری از سازندگان و معماران را گیج می‌کند."
سلکوویتز که اکنون مشاور است، گفت: مسائل ساخت و ساز در ایالات متحده توسط قوانین ساختمانی کنترل می شود، "بنابراین انگیزه کمی برای یافتن محصول بهتر وجود دارد." خانه‌ها در ایالات متحده اغلب در چهارچوب ساخت و ساز دو در چهار قاب می‌شوند و نسبت به خانه‌های سنگین‌تر اروپایی به پنجره‌های سبک‌تری نیاز دارند.
راه حل این مشکل وقتی بالاخره رسید از صنایعی بود که ربطی به ساخت و ساز ندارند. این محصول از شرکت‌هایی است که تلفن‌های همراه و تلویزیون تولید می‌کنند. نیازهای آنها به طور چشمگیری هزینه شیشه های فوق نازک را کاهش داده است.
در سال 2019، تیم برکلی به چندین شرکت پنجره آمریکایی، از جمله Alpen High Performance Products Inc مراجعه کرد. از لوئیزویل، کلرادو. آلپن قبلاً روی یک پنجره سه جداره کار می کرد، اما شرکت وقتی نمونه اولیه برکلی را دید و متوجه شد که قیمت شیشه نازک تقریباً به یک هشتم قیمت قبلی کاهش یافته است، تصمیم به تغییر طراحی گرفت.
کریگ میرهوفر، معاون محصولات جدید آلپن در مصاحبه ای گفت: «پاسخ ما بسیار سریع بود. آلپن با استفاده از شیشه‌های نازک‌تر، در نهایت چندین طرح جدید از جمله Winsert، یک دستگاه سه شیشه‌ای در یک قاب فایبرگلاس را ارائه کرد.
در آوریل 2019، نیویورک تخمین زد که تلفات گرما و سرمایش از ساختمان‌هایش تقریباً دو سوم از انتشار گازهای گلخانه‌ای شهر را تشکیل می‌دهد. او قانون بسیج آب و هوا را تصویب کرد که انتشار گازهای گلخانه ای را به ساختمان های بیش از 25000 فوت مربع محدود می کند. نزدیک به 60000 ساختمان در شهر را تحت تأثیر قرار داد.
جایی که آلپن زمانی باتلاق دردسر را دیده بود، اکنون نشانه های دلار را مشاهده می کرد.
هارت، رهبر جدید تیم آزمایشگاه برکلی نیز نشانه‌هایی از پیشرفت را مشاهده کرد. او با سایر شرکت های آمریکایی از جمله شرکت اندرسن تماس گرفت. از بای پورت، مینه سوتا، جایی که مقامات علاقه خود را به پنجره جدید ابراز کرده اند.
هارت به یاد می‌آورد: «فقط برای سرگرمی، او همچنین از یک فروشنده اندرسن دعوت کرد تا پنجره‌های خانه‌اش را بازرسی کند. آیا باید آنها را با ویندوزهای جدیدتر و کارآمدتر جایگزین کنم؟
نه، فروشنده به او گفت، آنها خیلی گران خواهند بود.
هارت بعداً این حادثه را چنین توضیح داد: «ما عمدتاً با تیم های تحقیق و توسعه کار می کنیم. آنها همیشه با بخش فروش به روز نیستند. برای تحقق این امر به زمان و آموزش زیادی نیاز است."
"عدم نوآوری"
در تابستان 2019، آزمایشگاه برکلی کمک هزینه ای از کمیسیون انرژی کالیفرنیا برای جایگزینی پنجره های دو جداره در گروهی از مدل های جدید خانه ها در فرزنو با نسخه سه جداره دریافت کرد. کالیفرنیا همچنین شروع به نگرانی در مورد کاهش هزینه های انرژی و انتشار گازهای گلخانه ای از گرمایش و سرمایش خانه ها کرده است.
سپس دولت به آزمایشگاه کمک مالی دوم 1.85 میلیون دلاری اعطا کرد. این برای اندازه گیری اثرات اقتصادی جایگزینی پنجره های سه جداره در خانه ها و آپارتمان ها در سه جامعه کم درآمد بود.
نتایج برای هارت، سلکوویتز و دیگر محققان پنجره، فلاش های نور ایجاد کرد. سپس در سال 2020، یک سال انتخابات، دونالد ترامپ به عنوان یک نامزد ریاست جمهوری، پنجره های انرژی کارآمد را ارزیابی کرد.
ترامپ به خبرنگار فاکس نیوز گفت: «این فقط وظیفه من است. "من همه چیز را در مورد ساخت و ساز می دانم. عالیه. بیایید پنجره های خود را بیرون بیاورید و آنها را پنجره های کوچک بسازید، زیرا 2 سنت در مصرف انرژی صرفه جویی می کنید.
پرزیدنت بایدن اکنون از کمپین های بهره وری انرژی توسط DOE و اداره خدمات عمومی (GSA) حمایت می کند که بر ساختمان های فدرال نظارت می کند و بسیاری از پنجره ها را خریداری می کند. GSA از صنعت پنجره ایالات متحده می خواهد که از سال 2019 توجه بیشتری به بهره وری انرژی داشته باشد.
کوین پاول، مدیر مرکز فناوری ساخت و ساز نوظهور GSA می گوید: "پوشش ساختمان یکی از آن بخش های صنعتی است که فاقد نوآوری است."
در گزارشی که در این ماه منتشر شد، GSA اعلام کرد که آزمایش‌های پنجره‌های شیشه‌ای نازک روی ساختمان‌های قدیمی‌تر می‌تواند منجر به 11 درصد صرفه‌جویی در مصرف انرژی در میامی و 18 درصد در مینیاپولیس شود.
پاول گفت: "هدف ما این است که آن دانش را به بخش تجاری گسترش دهیم." او افزود: "من فکر می کنم شما می توانید یک حرکت بسیار سریع را ببینید، به خصوص با چیزی که این نوع بازگشت تدریجی دارد.
سال گذشته، اندرسن دومین شرکت آمریکایی بود که نسخه های خود از پنجره سه گانه آزمایشگاه برکلی را ارائه کرد. کیت گراهام، مدیر تحقیقات و نوسازی این شرکت، گفت: «تعهد ما به اینکه مراقب منابع طبیعی خود باشیم، ارزش اصلی شرکت اندرسن است.
هارت از آزمایشگاه برکلی محتاط تر است، اما همچنان امیدوار است. او تحقیقات صنعت را از نزدیک زیر نظر دارد. به گفته وی تا کنون بازار پنجره های سه جداره در آمریکا حدود 3 درصد است
برخی از تولیدکنندگان آمریکایی به سادگی آنها را از اروپا وارد می کنند. آزمایشگاه برکلی اکنون با ایالت‌ها، شهرها و شرکت‌های خدماتی بر روی همکاری جدیدی به نام مشارکت راه‌حل‌های پیشرفته برای ویندوز کار می‌کند.
هارت گفت: "حرکت زیادی در جهت درست وجود داشت، اما به هم پیوسته نیست."
با مجوز از POLITICO، LLC توسط E&E News تجدید چاپ شده است. حق چاپ 2022. اخبار E&E اخبار مهمی را برای متخصصان انرژی و محیط زیست ارائه می دهد.
[ad_2]