كيف تم تنشيط الكربون مساهمة الأفلام في البناء المستدام الممارسات

وبالنسبة للمصابين بالحساسية والربو، يساعد الكربون المنشط بإزالة الجسيمات المحمولة جوا والتي يمكن أن تؤدي إلى ردود فعل، وفي حين أن مرشحات الكربون لا تصمم لإزالتها جزئيا (وهذا دور أجهزة قياسية هيدروكربونات الهيدروجين أو أجهزة الأشعة المميتة المتوسطة)، فإن الجمع بين الألياف المسبقية والكربونية يحقق تنظيفا جويا واسع النطاق، وقد أفادت الدراسات في مباني المكاتب بحدوث انخفاض بنسبة 30 إلى 40% في نظم متلازمة في متلازمة البناء.

الإنتاجية والأداء المعرفي

وتبين البحوث التي أجريت في مدرسة هارفارد ت. ه. تشان للصحة العامة وغيرها من المؤسسات أن نوعية الهواء الداخلي تؤثر مباشرة على وظيفة الإدراك، وفي دراسة معروفة جيداً، حقق المشاركون الذين يعملون في بيئات منخفضة القيمة في المحيط الهندي درجة أعلى بكثير من اختبارات صنع القرار والاستجابة مقارنة بالاختبارات التي تجرى في الأماكن التي توجد فيها أوعية عالية، وتسهم مرشحات الكربون المنشطة في هذه الظروف من خلال الحفاظ على مستويات إنتاجية مستدامة عند حد أدنى(أ).

تخفيض الأثر البيئي

ومن خلال تحسين نوعية الهواء داخل المباني دون الاعتماد على التهوية الميكانيكية أو المعالجة الكيميائية التي تتطلبها الطاقة، فإن أجهزة التصفيف الكربونية المنشطة تقلل من البصمة البيئية العامة لعمليات البناء، كما أنها تتمشى مع مبادئ الاقتصاد الدائري عند اختيارها من مصادر متجددة وتجديدها بدلا من التخلص منها، كما أن العديد من الجهات المصنعة تقدم الآن برامج لإعادة ملء الكربون، بما يكفل إعادة تنشيط الكربون المستنفد أو إعادة استخدامه بدلا من تصفية الأرض.

دور في شهادات البناء الخضراء

(ج) اعتمادات البناء المستدام مثل LEED وWELL وBREEAM وتحدي بناء الأحياء الفقيرة، على جميع استراتيجيات الائتمان التي تحسن نوعية الهواء داخل المباني وتخفض الأثر البيئي.

LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)

Under LEED v4 and v4.1, the Indoor Environmental Quality (IEQ) section includes a credit for “Enhanced Indoor Air Quality Strategies.” This credit requires that ventilation systems incorporate filtration with a minimum efficiency of MERV 13 or higher, plus the use of actived carbon or other gas-phase filtration for outdoorters intake. Points are also available for “LConmitting Materials”

WELL Building Standard

ويزيد من التركيز على نوعية الهواء في نظام WELL v2، إذ يميز مفهوم " إير " مع سمات تتطلب رصد وترميم VOC.VOC.A05 " تحسين نوعية الهواء " ، ويدعو إلى تلف الجسيمات والمرحلة الغازية، مع كون الكربون المنشط هو أكثر التكنولوجيات المحددة، وكثيرا ما تستخدم المباني التي تحقق شهادة WELL مرشحات الكربون في مقترنة بمجسات الزمن الحقيقي للحفاظ على الامتثال الكامل للقيود القصوى().

معايير BREEAM وغيرها

ويتضمن نظام " الصحة والرفاه " الائتمانات التي تندرج تحت بند " الصحة والرفاه " بالنسبة لنوعية الهواء الداخلي، وبالمثل، فإن قسم " نوعية " في تحدي بناء المعيشة يتطلب أن يتجنب المشروع إدخال الملوثات، كما أن مرشحات الكربون المنشطة هي حل عملي للوفاء بهذه المتطلبات دون اللجوء إلى أساليب بديلة قد تكون لها طاقة مجسدة أعلى.

التحديات والنظر في المسألة

وفي حين أن مرشحات الكربون المنشطة توفر فوائد كبيرة، يجب أيضا على مصممي المباني المستدامة أن يعالجوا القيود العملية.

فصول الحياة وبدلها

وتتوقف حياة خدمة مرشحات الكربون المنشط على تركيز الملوثات، ومعدلات تدفق الهواء، والرطوبة، وفي البيئات التي بها مستويات عالية من تركيز المركبات العضوية الثابتة، يمكن أن تُشبع المرشَّحات في غضون أشهر، ويمكن أن تكون الاستبدال باهظ التكلفة، ولا سيما بالنسبة للنظم التجارية الكبيرة، غير أن التكلفة الإجمالية للملكية ينبغي أن تُقيَّد على المكاسب الصحية والإنتاجية، إذ يرى العديد من أصحاب المباني أن الاستثمار يتراجع عن طريق الإجازات المرضية المنخفضة والزيادة.

التخلص من المواد واستردادها

وتصنف مرشحات الكربون المنبعثة على أنها نفايات صلبة غير خطرة ما لم تكن لديها مواد سامة مُصَلَّقة (مثل بعض المواد الكيميائية الصناعية) وفي أماكن مكتبية أو سكنية نموذجية، يمكن إرسال الكربون لإعادة تنشيطه، وإذا لم يكن إعادة تنشيطه متاحة، فإن بعض المرافق تستخدم الكربون المستنفد كمصدر للوقود في صناعة الأسمنت - وهي ممارسة تسترد الطاقة ولكنها لا تعيد تدوير المواد.

هبوط الضغط وتدفق الطاقة

ويمكن لأسرة الكربون الكثيفة أن تزيد كثيراً الضغط الساكنة في قنوات HVAC، وتجبر المعجبين على العمل بشكل أكبر، ويمكن لهذه العقوبة أن تعوض بعض الفوائد البيئية، ومن أجل التقليل إلى أدنى حد من ذلك، ينبغي للمهندسين أن يختاروا تصميمات مرشحات منخفضة المقاومة (مثل لوحات الكربون المسلَّحة) وأن يكفلوا تغيير مرشحات ما قبل الترميم بانتظام لمنع تحميل الغبار على الكربون.

الاتجاهات والابتكارات في المستقبل

وتتطور سوق تلف الكربون المنشط، حيث تحسن المواد والتكنولوجيات الجديدة الاستدامة والأداء.

الأفلام ذات القاعدة البيولوجية

ويوفر بيوكهول، الذي ينتج من النفايات الزراعية عن طريق التحلل الحراري، بديلاً أقل من الكربون الكربون المستخدم التقليدي، وبينما تكون قدرة استيعابه منخفضة عادة، فإن الفحم الأحيائي أرخص ويمكن إنتاجه محلياً، مما يقلل من انبعاثات النقل، ويقوم الباحثون بتطوير مرشحات هجينة تجمع بين الفحم الأحيائي والكربون المنشط التقليدي وتوازن التكلفة والأداء.

أفلام ذكية مع إدماج المثليين

ويمكن لمستشعرات كهرباء السيارات التي تُدرج في مخازن الرش أن ترصد انخفاض الضغط ومستويات التحلل الحراري وحياة الكربون المتبقية، ولا تتواصل هذه المرشّحات الذكية مع نظم التشغيل الآلي للبناء إلا عند الحاجة، وتقضي على الاستبدالات المبكرة، بل يمكن لبعض النظم أن تنشط دورات التجديد تلقائياً، بحيث تمتد حياة المرشّح بنسبة 50 في المائة أو أكثر.

Regenerative Carbon Media

وتستخدم التكنولوجيات الناشئة الميكروويف أو التجدد الكهروكيميائي لإعادة القدرة الكربونية إلى الموقع بأقل قدر من مدخلات الطاقة، ويمكن لهذه النظم أن تجعل من تنشيط عملية توليد الكربون حلا دائريا حقا، حيث تستخدم نفس وسائط الإعلام إلى أجل غير مسمى مع دورات التجديد العرضية، وقد أثبتت المشاريع التجريبية المبكرة في أوروبا جدواها، ويتوقع أن تُنتج المنتجات التجارية في غضون السنوات الخمس القادمة.

خاتمة

ولا تقتصر مرشحات الكربون المنشطة على إضافة لتنقية الهواء فحسب، بل هي عنصر استراتيجي في تصميم المباني المستدامة، إذ إن خفض الملوثات الداخلية التي لا تتطلب طاقة عالية، ودعم أهداف التصديق الأخضر، وتدفقات المواد الدائرية التمكينية، ستساعد هذه المرشحات على إنشاء مبان أكثر صحة للشاغلين، وخفارة على البيئة، ويجد المصممون والمهندسون ومالكو المباني الذين ينشطون في مجال استعادة جودة الكربون، مع إيلاء اهتمام دقيق لتحقيق وفورات في المستقبل.