בתת הקרקע של הערים יש פוטנציאל גדול להפקת אנרגיה באמצעותה משאבים מתחדשים. האנרגיות הללו מנצלות את התשתיות הקיימות כבר, כמו מנהרות רכבת תחתית, צינורות תת קרקעיים או אפילו פסיעות של הולכי רגל. היבט מרכזי הוא היכולת לנצל את זרמי האוויר או החום השיורי מהחללים התת-קרקעיים הללו. גישה זו מאפשרת לנו להפחית את התלות בדלקים מאובנים ולתרום לקיימות רבה יותר באזורים עירוניים.
אנרגיית רוח במחתרת
אחד היישומים הראשונים שהחלו להיחקר הוא הדור של אנרגיית רוח במנהרות הרכבת התחתית. בערים, הרכבות שמסתובבות בתשתיות אלו יוצרות זרמי אוויר שניתן להשתמש בהם מנהרת אנרגיה להתקנת טורבינות רוח קטנות.
המעבר של רכבות יוצר תנועת אוויר המכונה "אפקט בוכנה", עם מהירות ממוצעת של עד 6 קילומטרים לשעה. באמצעות טורבינות רוח המיועדות לחללים סגורים אלו, ניתן להפיק אנרגיית רוח, המפיקה 1 וואט עבור כל טורבינת רוח המותקנת.
פרנסיסקו בוגרין, המנהל הכללי של Tunel Energy, מדגיש כי הרבגוניות של הפרויקט מאפשרת התקנת טורבינות הרוח על משטחים שונים, כגון מפעלים או אפילו בתי ספר.
זרמים אלו משמשים לא רק להפקת חשמל במנהרות הרכבת התחתית, אלא גם במסדרונות המפעלים או בתי הספר, שבהם נוצרים זרמי אוויר קבועים. טורבינות הרוח מודולריות וניתנות להתאמה לפי צרכי האנרגיה של כל אתר. לדוגמה, רק שלוש מטורבינות הרוח הקטנות הללו יכולות להפעיל נורת LED של שלושה וואט.
בנוסף לעלות ההתקנה הנמוכה, המוערכת בכשלוש שעות, אחד היתרונות המרכזיים של מערכת זו הוא התחזוקה הקלה שלה. המערכת המודולרית מאפשרת להתאים את התשתית בהתאם לדרישות האנרגיה של כל סביבה.
הפקת אנרגיה תרמית תת-קרקעית
מקור מתחדש נוסף שנחקר הוא ניצול חום שיורי נוצר במנהרות, בתחנות ובצינורות מים תת קרקעיים. במקומות כמו ה המחתרת של מדריד, ניתן לעשות שימוש חוזר בחום הנוצר מתחנות ורכבות למיזוג חללים סמוכים.
בתחנות כמו פוארטה דל סול, חוקרים מ- האוניברסיטה הפוליטכנית במדריד (UPM) הם העריכו שניתן לייצר מספיק אנרגיה תרמית עם חום שיורי כדי לספק מספר בתים או אפילו מבנים ציבוריים. החום הזה נשמר וניתן להשתמש בו לחמם מים ביתיים או להפחית את עלויות החימום בתשתיות סמוכות אחרות.
העיר לונדון היא דוגמה חדשנית נוספת. ברובע איזלינגטון, נעשה שימוש חוזר בחום הפסולת הנוצר על הצינור להפקת אנרגיה תרמית, מספיק כדי להפעיל יותר מ-600 בתים ובית ספר ציבורי. גישה זו הראתה כי לערים גדולות יש פוטנציאל רב לרתום אנרגיה מתחדשת תת-קרקעית ביעילות.
בנוסף ללונדון, ערים נוספות כגון Viena y הלסינקי הטמיעו מערכות דומות כדי לנצל את החום שנוצר על ידי רשתות המטרו שלהם, והצליחו להפחית משמעותית את פליטת ה-CO2.
יישומים של אנרגיה גיאותרמית בסביבה העירונית
La גיאותרמית זוהי עוד אחת מהטכנולוגיות המתחדשות שניתן להשתמש בהן בערים. אנרגיה זו מגיעה מחום המאוחסן מתחת לאדמה, ובסביבות עירוניות היא משמשת בעיקר מזגן באמצעות משאבות חום.
במדריד, ה אגודת סאבטרה מדריד עובדת על פרויקטים חדשניים המבקשים לנצל את החום הגיאותרמי לא רק בבתים פרטיים, אלא גם בתשתיות גדולות, כגון מרכז תחבורה מקיף ממדריד. מערכת גיאותרמית זו, הממוקמת בסמוך לפלאזה דה קסטיליה, תאפשר מיזוג חללים גדולים עם חיסכון ניכר באנרגיה, בנוסף להפחתת פליטת CO70 בשיעור של עד 2%.
La הפוליטכני של אוניברסיטת ולנסיה זה גם הוכיח את הפוטנציאל של אנרגיה גיאותרמית למיזוג מבנים גדולים. במובן זה, ה יריד מדריד (IFEMA) הטמיעה מערכות גיאותרמיות המאפשרות חיסכון משמעותי בעלויות האנרגיה.
דוגמה נוספת נמצאת בעיר פריז, שם שכונות שלמות ממוזגות הודות לרשתות גיאותרמיות. טכנולוגיה זו לא מיושמת רק על בתים בודדים, אלא מכסה עד 60% מדרישות האנרגיה של מספר מחוזות בדרום העיר.
חידושים עירוניים: שימוש באנרגיה שיורית
פסולת חום הפכה גם למקור מתפתח של אנרגיה בסביבות עירוניות. החום הזה, אשר
בדרך כלל אובד במערכות ביוב, תחנות רכבת תחתית או מנהרות תנועה, ניתן לעשות בו שימוש חוזר לשימושים תרמיים בבניינים ומשרדים סמוכים.
En מדריד, הקהילה מחויבת לנצל את התשתיות התת-קרקעיות הללו לקידום דה-פחמן ולשפר את יעילות האנרגיה. לפי שלך אסטרטגיית אנרגיה, אקלים ואוויר 2023-2030, השימוש באנרגיות שיוריות אלו יהיה המפתח למלחמה נגד אי חום שמשפיע על ערים גדולות.
אחת היוזמות הבולטות ביותר היא מערכת בלימה רגנרטיבית במטרו של מדריד, הממיר אנרגיה קינטית לחשמל, ומאפשר לעשות בה שימוש חוזר במתקנים התת-קרקעיים. טכנולוגיה זו יכולה להשתלב עם מערכות אחסון אנרגיה לשימוש בשעות השיא.
יתר על כן, מרכז ספורט Moratalaz מנצל את בארות מים תת קרקעיות להפקת אנרגיה תרמית, ומשיג חיסכון של 39% בחשבון האנרגיה של מתקני ספורט.
בערים בנות קיימא יותר ויותר, כמו הלסינקי או ניו יורק, פסולת חום משמשת לא רק למיזוג בתים, אלא גם להפחתת כמויות משמעותיות של פליטת פחמן. הערים החלוציות הללו מוכיחות ששאריות אנרגיות מתת הקרקע הן חלק מפתח למעבר האנרגיה.
הפוטנציאל הגדול של תת-קרקע עירונית הופך חשוב יותר ויותר במעבר לאנרגיה נקייה. רתימת אנרגיות מתחדשות ולא קונבנציונליות בתשתיות תת קרקעיות היא לא רק פתרון חדשני, אלא צורך דחוף למתן את שינויי האקלים ולשפר את הקיימות בערים.