أبحاث ذكية ونماذج أولية في بوليتكنيك باري لتعزيز كفاءة الطاقة في المباني

يهدف المشروع، المموّل من الاتحاد الأوروبي بقيادة بوليتكنيك باري، إلى نشر التقنيات الجديدة «الذكية» المطبقة على مباني الجيل الجديد. والهدف هو خفض استهلاك الطاقة وإنشاء شبكة دائمة عابرة للحدود الوطنية لنقل الابتكارات من المختبر إلى الصناعة. عرض مشروع «Fenestrae» في بوليتكنيك باري: الجمعة، 4 يوليو

2 يوليو 2025

تعزيز كفاءة الطاقة في المباني باستخدام تقنيات ذكية لتحديث الفتحات (الأبواب والنوافذ وما إلى ذلك)، بهدف تحسين التحكم في درجات الحرارة الداخلية والخارجية، هو الهدف من مشروع «FENESTRAE»؛ وهو اختصار لاتيني ذو معنى إنجليزي: «تعزيز كفاءة الطاقة باستخدام التقنيات الذكية لتحديث الفتحات وغلاف المبنى».

لا تنقص الدراسات حول هذا الموضوع. وقد أحرزت الدراسات المخصصة للمواد الزجاجية وتطبيقاتها المحتملة في قطاع البناء تقدماً مهماً على المستويين الوظيفي-الطاقي والجمالي-المعماري. فالزجاج الكهروكرومي، على سبيل المثال، وهو تطور للزجاج التقليدي ومتاح في الأسواق منذ الألفية الثانية، قادر على تعديل درجة شفافيته أمام ضوء الشمس عند تطبيق جهد كهربائي منخفض جداً لا يتجاوز بضعة فولتات، مع استهلاك سنوي محدود.

فمن جهة، يتيح تعديل الشفافية خفض كمية الإشعاع الشمسي النافذ إلى الحيز المغلق، ومن جهة أخرى، يسمح الزجاج الكهروكرومي بحجب فائض الإشعاع الشمسي، والحد من ظواهر عدم الراحة البصرية الناجمة عن الوهج، وهو أمر مهم خصوصاً في المكاتب. كما يتيح الزجاج الكهروكرومي الاستفادة المثلى من الضوء الطبيعي، مع ضمان التواصل البصري الدائم مع البيئة المحيطة.

أُجريت دراسات في هذا المجال في بوليتكنيك باري. وقد قدّر الباحثون، من خلال عمليات المحاكاة العددية، أن الزجاج الكهروكرومي يتيح خفض احتياجات التبريد من الطاقة بنسبة 40% على واجهة أحد المباني. 

على الرغم من أهمية الفوائد المذكورة، ولا سيما في سياق التحول الطاقي، فإن هذه التقنية ليست واسعة الانتشار، بسبب تكلفتها المرتفعة: من 400 إلى 800 دولار للمتر المربع، تُضاف إليها تكلفة نظام التحكم.

تجاوزت أبحاث بوليتكنيك باري ذلك، بهدف تخطي العوامل الرئيسية التي تحد من الانتشار التجاري لهذه الأجهزة. ولهذا الغرض، صمّم الباحثون مواداً وتركيبات طبقية ترمي إلى تبسيط بنية الجهاز، والحد من استخدام المواد والطاقة في عملية التصنيع، مقارنةً بالواجهات الزجاجية الكهروكرومية المتاحة وفق أحدث ما توصل إليه المجال على الصعيد الدولي.

ابتُكر جهازٌ نموذجي قادر على تبسيط الزجاج الكهروكرومي، بتحويله إلى غشاء ذي حالة صلبة، لا يتجاوز سمكه 8 ميكرونات، ويمكن ترسيبه على ركيزة واحدة فقط (بدلًا من ركيزتين، كما هو الحال في الزجاج الكهروكرومي التجاري)، مما يقلل أثر الانبعاثات الناجمة عن عملية الإنتاج التقليدية لهذه التقنية.

كما طوّروا عمليةً تُجرى فيها جميع مراحل التصنيع في درجة حرارة الغرفة، الأمر الذي يفضي من جهة إلى خفض استهلاك الطاقة في العملية، ومن جهة أخرى إلى إتاحة استخدام ركائز بوليمرية مرنة أيضًا، بما يوسّع آفاق تطبيقها في مجالات شتى، من قطاع الإنشاءات إلى النقل.  

حظيت هذه الأبحاث والنتائج التجريبية الواعدة بحيز واسع في المشروع الأوروبي Interreg IPA ADRION، الذي شمل، إلى جانب إشراك جامعة بوليتكنيك باري (الجهة القائدة)، تعاون جهات عامة وخاصة أخرى، إيطالية وأجنبية، ضمن اتحاد يضم: جامعة ليوبليانا (سلوفينيا)؛ وجامعة باتراس (اليونان)؛ ومجموعة العمل المحلية موليزي «Verso il 2000»؛ ومنظمات Biznes (ألبانيا) وSmart Village (البوسنة) وNOVUS (مقدونيا الشمالية).

وبتركيزها الأساسي على المواد المبتكرة، مثل الأنظمة الكهروكرومية والثرموكرومية، وأدوات تكنولوجيا المعلومات والاتصالات المخصّصة لكفاءة الطاقة، تسعى «Finestrae» إلى تعزيز التعاون عبر الحدود بين الدول الأعضاء في الاتحاد الأوروبي وغرب البلقان، والإسهام في مواجهة تحديات التحول في مجال الطاقة وتحقيق الحياد المناخي بحلول عام 2050، بما يتماشى مع الصفقة الخضراء الأوروبية.

وفضلًا عن ذلك، يمثّل هذا التعاون غير المسبوق بين الخبرات العلمية والتشغيلية فرصة فريدة لتعزيز نقل التكنولوجيا، وخلق فرص العمل، ودعم ريادة الأعمال، ونشر الوعي بالطاقة بين المواطنين.

ستُقدَّم مبادرة Interreg، التي يروّج لها الاتحاد الأوروبي ويدعمها بميزانية إجمالية قدرها 1.750.407,20 يورو، في قاعة الفعاليات بحاضنة الأعمال BINP التابعة لجامعة بوليتكنيك باري (الحرم الجامعي)، الجمعة، 4 يوليو، الساعة 10,00.

البرنامج والمشاركون.

الساعة 10:00. Stefania Liuzzi (PoliBa)، عرض مشروع FENESTRAE

الساعة 10,15. الجلسة النقاشية الأولى: الوضع الراهن للبحوث المتعلقة بأغلفة المباني والنوافذ «الذكية». Alessandro Cannavale (PoliBa)، Francesco Fiorito (PoliBa)، Paola Lassandro (CNR-ITC)، Marco Mazzeo (UniSalento)، Michele Zinzi (ENEA).

الساعة 11:30. الجلسة الثانية: «الأغلفة الذكية كفرصة للابتكار». فينتشنزو دي كارلو (ÈKASA Group srl)، لورينزو لافرونزا (Master Italy srl)، أنطونيو ساكيتي (TERA srl)، أنطونيو ستراغابيدي (OAPPC Bari).

الساعة 12:30. الجلسة النقاشية الثالثة: دعم الابتكار في الشركات. Patrizio Altieri (BINP)، Gianna Elisa Berlingerio (إقليم بوليا، إدارة التنمية الاقتصادية)، Tiziana Valerio (DHITECH)

البطاقة. يُموَّل مشروع «FENESTRAE» من الاتحاد الأوروبي في إطار الدعوة الأولى لتقديم المقترحات ضمن برنامج Interreg IPA ADRION 2021 – 2027 – المحور الأول، «دعم منطقة أدرياتيكية-أيونية أكثر ذكاءً»، والهدف الخاص ذي الأولوية للبرنامج: «تطوير وتعزيز قدرات البحث والابتكار واعتماد التقنيات المتقدمة». وتبلغ ميزانيته الإجمالية 1.750.407,20 €، ومن المقرر أن ينتهي في عام 2027.

المقال أبحاث ذكية ونماذج أولية في بوليتكنيك باري لتعزيز كفاءة الطاقة في المباني مأخوذ من Poliba Chronicle.