Życie w budynku, który…żyje – to nie fikcja - Artykuły naukowe

W Hamburgu powstał pierwszy na świecie budynek z bioreaktorem w fasadzie. Mikroalgi, które żyją w szklanych elementach budynku są używane w celu wytwarzania energii i sterowania dopływu światła do wnętrza budynku. Algi przeprowadzają fotosyntezę, do której potrzebne im są promienie słoneczne, ciecz z substancjami odżywczymi, a także dwutlenek węgla. Szczególnie cieszy fakt przetwarzania przez algi dwutlenku węgla, będącego produktem spalania paliw kopalnych. Algi rosną szybko. Kiedy narośnie ich zbyt dużo są oddzielane i gromadzone w specjalnym pomieszczeniu w budynku, a następnie poddawane procesowi fermentacji, w wyniku którego powstaje z nich biogaz. Algi zostały wybrane właśnie ze względu na tempo przyrostu biomasy (pięć razy szybsze niż na przykład roślin gruntowych), ale również z powodu zawartości substancji oleistych w tkankach, dzięki którym kaloryczność wytwarzanego z nich biopaliwa jest stosunkowo wysoka.

Algi mogą być wykorzystywane w różnorodny sposób, w zależności od sezonowego zapotrzebowania na ciepło. Przykładowo – latem, kiedy wzrost alg jest największy a zapotrzebowanie na energię najmniejsze, algi alternatywnie mogą zyskać zastosowanie w przemyśle spożywczym lub kosmetycznym.

Zapotrzebowanie budynku na energię elektryczną i cieplną w całości jest pokrywane z alternatywnych źródeł energii, przy czym wytwarzanie energii z bioreaktora jest wspierane pozyskiwaniem energii geotermalnej (pod budynkiem istnieją głębokie na 80 metrów odwierty, które wypełnione solanką, służą jako wymienniki ciepła).

Ten zrównoważony system koncepcji energetycznej obejmuje m.in. pozyskanie energii słonecznej cieplnej, energii geotermalnej, pozyskiwanie biomasy z reaktora biologicznego. Spośród wymienionych, algi, umieszczone w szklanych panelach w fasadzie budynku, są najbardziej innowacyjnym pomysłem, a zarazem przywodzącym na myśl obrazy z filmów lub opowiadań science fiction, w których bohaterowie żyli w pomieszczeniach, które także żyły…

Algi do życia potrzebują substancji odżywczych, głównie fosforu i azotu, dwutlenku węgla i światła. Panele są więc wypełnione wodą z rozpuszczonymi substancjami chemicznymi, a mieszkańcy budynku mogą z bliska obserwować życie alg i wzrost materii organicznej. Panele stanowią równocześnie rodzaj żaluzji osłaniających przed nadmiarem słońca latem albo przed nadmiarem hałasu (izolacja termiczna i akustyczna).

W projektowaniu budynku wzięło udział wielu inżynierów zajmujących się energią odnawialną, a także architektów, którzy starali się uwypuklić funkcje budynku – wskazując na zielone fasady. Przede wszystkim nowatorskie są jednak pomysły i rozwiązania zastosowane we wnętrzach, gdzie znajduje się kilkanaście apartamentów. Apartamenty nie mają osobnych pokojów, przestrzeń można podzielić w zależności od potrzeb użytkownika, niejako „na żądanie”. Znajduje tu odzwierciedlenie tendencja widoczna od lat – coraz większego przenikania pracy zawodowej i życia codziennego. Potrzeby mieszkańców mają określać wygląd mieszkania w danym momencie. Mieszkania przypominają nieco wnętrza budynków powstałych w wyobraźni twórców fantastyki naukowej – gdzie ludzie pracują i żyją na obcych planetach w obrębie stacji, dostosowując przestrzeń do potrzeb w danej chwili, wykorzystując grodzie do oddzielenia części sypialnej od laboratorium czy pracowni.

Czy taka będzie architektura przyszłości? Tego nie wiemy, pewnie odpowiedź poznamy za kilka lat, kiedy przyjdzie czas na podsumowania. Budynek został oddany do użytku dwa lata temu, ale naukowcy wciąż pracują nad zwiększeniem wydajności bioreaktora i obniżeniem kosztów produkcji i eksploatacji budynku, bo oczywiście technologia na razie jest bardzo droga.

Tekst: redakcja EDUSCIENCE (AO)

Bibliografia:

BIQ, źródło: http://www.iba-hamburg.de/en/themes-projects/the-building-exhibition-within-the-building-exhibition/smart-material-houses/biq/projekt/biq.html