Si të ftoheni shtëpitë tradicionale pa kondicioner? Shken...

Olezzo/Shutterstock

Bëhet nxehtë. Janë pesë pasdite dhe temperatura e brendshme e shtëpisë së Ahmedit, në Marok, kalon 32 °C. Jashtë, dielli godet fuqishëm, por ai nuk ka ndërtesë ajri. As nuk e ka nevojë. Shtëpia e tij, e ndërtuar me tulla të veçanta që përmbajnë materiale ndryshimi fazash – ato që thithin ose lëshojnë sasi të mëdha energjie termike gjatë ndryshimit të tyre të gjendjes –, mban një temperaturë të brendshme të qëndrueshme falë një fenomeni fizik. Nxehtësia nuk hyn papritur, por mbetet e thithur në mure.

Çfarë e bën këtë tullë të veçantë? Gjatë ditës, kur temperaturat rriten, ajo ruan nxehtësinë e tepërt. Dhe kur bie nata, e lëshon ngadalë kur ambienti ftohet. Nuk ka ventilatorë, as kompresorë, as konsum elektrik: vetëm fizikë e aplikuar në dizajn.

Ky lloj teknologjie pasive tashmë po testohet në rajone të nxehta si India, Algjeri, Meksikë ose pjesa jugore e Evropës. Dhe mund të ndryshojë plotësisht mënyrën se si na mbrojmë nga nxehtësia pa u mbështetur në sisteme aktive që konsumojnë energji dhe shkaktojnë emetime.

Lexoni më shumë: Gjashtë çelësa për të ulur konsumin e ajrit të kondicionuar gjatë verës

Çfarë janë PCM dhe pse janë të rëndësishëm?

Materialet e ndryshimit të fazës (PCM, për shkurt nga anglishtja), gjatë ndryshimit të gjendjes, për shembull nga i ngurtë në i lëngët, absorbojnë ose lëshojnë nxehtësi pa ndryshuar temperaturën e tyre, një fenomen i njohur si ruajtja e nxehtësisë së fshehur. Gjatë ditës, kur temperatura rritet, PCM absorbon këtë tepricë nxehtësie dhe shkrihet. Natën, kur temperatura bie, materiali ngurtësohet dhe lëshon nxehtësinë e grumbulluar. Ky cikël përsëritet çdo ditë, duke lejuar që të mbahen temperatura më të qëndrueshme brenda dhe duke ulur pikat e nxehtësisë pa nevojën e kondicionimit mekanik të ajrit.

Ekzistojnë kryesisht tre lloje të PCM: parafinat, kripërat e hidratuara ose përzierjet eutektike, secila me avantazhe dhe kufizime. Zgjedhja e tyre varet nga faktorë të tillë si klima, lloji i ndërtesës dhe diapazoni i temperaturës së dëshiruar.

Lexoni më shumë: Fleksibiliteti energjetik ose si të përshtatim konsumin tonë me gjenerimin e ripërtëritshëm

Tullat inteligjente: si të integrojmë PCM në ndërtim

Të kthesh një tullë në një rregullator termik nuk kërkon rindërtimin e arkitekturës, por ripensimin e materialeve të saj. Sot, ekzistojnë disa mënyra për të përfshirë PCM në elementët ndërtues, dhe jo të gjitha përfshijnë të njëjtin nivel kompleksiteti.

Disa teknika direkte, si përzierja e PCM me beton ose zhytja e tullave në të, janë të thjeshta, por mund të shkaktojnë rrjedhje dhe humbje efikasiteti. Një alternativë më praktike dhe më e sigurt është mbushja e kavitetëve të brendshëm të tullës me PCM të kapsuluar. Kështu, shfrytëzohet hapësira e materialit ndërtues për të ruajtur energji termike, diçka që është veçanërisht e dobishme në klimat e nxehta, ku ndihmon për të mbajtur një temperaturë më të qëndrueshme brenda.

Por njëra anë, teknikat e integrimit të të pasmejtë apuestojnë për mbështjelljen e PCM-së në kapsula të vogla, tubacë ose pllakë, që më pas futen në vrimat e tullës ose integrohen si shtresa shtesë. Kjo opsion lehtëson mirëmbajtjen, lejon zëvendësimin e PCM-së pa ndikuar në strukturë dhe hap derën për zgjidhje modulare dhe të përshtatshme.

Të dy qasjet kanë një qëllim të përbashkët: të shndërrojnë muret pasive në komponentë aktivë që ndërveprojnë me mjedisin. Nuk është rastësore që kjo teknologji po zgjon interes në rajone me verëra gjithnjë e më ekstreme. Maroku, India, Meksika, Tajvani ose jugu i Spanjës kanë tashmë kërkime dhe prova që tregojnë efektivitetin e saj. Sepse nëse nxehtësia hyn përmes mureve, pse të mos i ktheni ato të njëjtat mure në pjesë të zgjidhjes?

Lexoni më shumë: Refugjat klimatike po, por si duhet të jenë?

Çfarë përfitimesh sjellin?

Pyetja kryesore është e thjeshtë: a funksionojnë vërtet? Dhe përgjigjja, sipas dhjetëra studimeve të fundit, është pozitive.

Tullat me PCM jo vetëm që stabilizojnë temperaturën e brendshme, por e bëjnë këtë pa nevojën për prizë, pa shpenzime shtesë energjetike dhe kalojnë pa u vënë re. Kështu që ato janë një zgjidhje pasive, e heshtur dhe e qëndrueshme.

Në banesa të ndërtuara me këto materiale është regjistruar një ulje deri në 6 °C. në temperaturën e brendshme gjatë orëve më të nxehta. Kjo nuk është vetëm një çështje komforti: mund të jetë diferenca midis të qënit në gjumë ose të kalosh natën zgjuar, ose midis përballimit të nxehtësisë ose nevojës për një ventilator gjatë një vale të nxehtit.

Përveç kësaj, muret me PCM zvogëlojnë oscillacionin termik brenda ndërtesave. Çfarë do të thotë kjo? Që nxehtësia nuk hyn papritur dhe shtëpia nuk ftohet papritur. Kurba e temperaturës sheshohet, dhe me këtë ulet kërkesa për klimatizim. Sa më pak ndryshon temperatura, aq më pak energji kemi nevojë për ta korrigjuar atë.

Ndikimi në konsumin është i rëndësishëm: në disa simulime të kryera në Marok, Indi ose Mesdhe, përdorimi i tullave me PCM ka kursyer midis 20 % dhe 50 % të energjisë së përdorur për ftohje. Edhe në zona të buta, ku ndryshimi midis ditës dhe natës është i dukshëm, arrihen përfitime.

Dhe ka një detaj më shumë: sa më shumë ekspozim diellor ka një mur –për shembull, ato të orientuara drejt jugut ose perëndimit–, aq më i madh është efekti i PCM. Prandaj, përshtatja e orientimit dhe dizajni i ndërtesës mund ta rrisë edhe më shumë efikasitetin e saj.

Lexoni më shumë: Kështu funksionon një ndërtesë bioklimatike

Më pak emetime dhe më shumë qëndrueshmëri

Integrimi i PCM-ve në tullat jo vetëm që përmirëson efikasitetin energjetik të ndërtesave, por gjithashtu zvogëlon emetimet e CO₂. Duke stabilizuar temperaturën e brendshme, ulet nevoja për ngrohje dhe ajër të kondicionuar, çka do të thotë më pak konsum elektrik dhe, rrjedhimisht, më pak emetime të lidhura.

Përveç kësaj, nëse zgjedhen PCM me origjinë biologjike ose të ricikluar, ndikimi mjedisor zvogëlohet edhe më shumë që prej burimit. Edhe pse këto materiale mund të kenë një kosto fillestare më të lartë, kursimet energjetike afatgjata kompensojnë investimin. Disa studime kanë treguar se përdorimi i tullave me PCM në ndërtesa mund të ulë deri në 700 kg emetime CO₂ për banesë në vit dhe të krijojë kursime energjetike deri në 40 % në klimë të ngrohta.

Çfarë duhet për ta bërë këtë teknologji të popullarizuar?

Edhe pse PCM premton shumë, ata ende kanë disa sfida për t'u zgjidhur. Së pari, duhet të përmirësohet drejtueshmëria e tyre termike që nxehtësia të transferohet më shpejt. Gjithashtu, është e nevojshme të ulën kostot e prodhimit dhe procesin e kapsulimit, të cilat aktualisht e rrisin koston përfundimtare të produktit.

Për më tepër, siguria është një pikë kyçe: disa PCM, si disa parafine, janë inflamues, gjë që kufizon përdorimin e tyre në ndërtim. Së fundi, mungojnë standarde të qarta teknike dhe sisteme të standardizuara për të vlerësuar performancën e tyre, gjë që e vështirëson adoptimin masiv të tyre.

Marrja e këtyre pengesave kërkon një bashkëpunim të ngushtë midis shkencëtarëve, arkitektëve, inxhinierëve dhe prodhuesve. Vetëm kështu kjo teknologji mund të avancojë nga laboratori në muret e shtëpive tona.

Një zgjidhje e zgjuar për ndryshimin klimatik

Në kontekstin e ndryshimit të klimës dhe krizës energjetike që përballemi, duhet të rimendojmë mënyrën se si ndërtojmë. Integrimi i materialeve me ndryshim faze në ndërtim nuk kërkon të rishpikin rrotën: bëhet fjalë për të shfrytëzuar mençurinë e arkitekturës tradicionale — mure të trasha, inercia termike — me mjetet e shkencës së tanishme.

Studimi konfirmon se integrimi i PCM në tulla tradicionale është një strategji efektive për përmirësimin e efikasitetit energjetik dhe komfortit termik në ndërtesa. Këto materiale veprojnë si amortizues termikë, duke thithur dhe liruar nxehtësi latent gjatë ndryshimeve të fazës së tyre, gjë që zvogëlon ndjeshëm ndryshimet e temperaturës së brendshme, rrjedhjen e nxehtësisë dhe kërkesën për ftohje.

Prandaj, zgjidhja nuk është vetëm tek ajri i kondicionuar, por edhe tek vetë muret. Dhe tashmë kemi teknologjinë për ta arritur këtë.