از دل کویر تا پایداری گلخانه ها
کاربرد انرژی زمینگرمایی کمعمق در گلخانههای مناطق خشک؛ افقی نو برای کشاورزی پایدار.
پژوهشی منتشرشده در مجله معتبر Scientific Reports نشان میدهد سیستم زمین–هوا (Earth-Air Heat Exchanger – EAHE) میتواند راهکاری عملی، کارآمد و کمهزینه برای کنترل دمای گلخانهها در اقلیمهای خشک و سخت باشد. این یافتهها چشماندازی نو برای توسعه گلخانههای پیشرفته و پایدار بهویژه در کشورهایی با اقلیم گرم و خشک همچون ایران ایجاد میکند.
سیستم EAHE چیست؟
سیستم EAHE یا زمین هوا سازوکاری طبیعی برای گرمایش و سرمایش گلخانه است. در این روش، هوای بیرون از میان لولههایی که در عمق خاک دفن شدهاند عبور میکند.
چون دمای خاک در اعماق مشخص ثابت و پایدار است، هوا هنگام عبور از این لولهها:
- در تابستان خنک میشود
- در زمستان گرمتر
و سپس با دمای تعدیلشده وارد گلخانه میگردد. نتیجه این فرآیند، تنظیم طبیعی دمای محیط بدون نیاز به تجهیزات پرمصرف سرمایشی و گرمایشی است.
به بیان ساده:
EAHE = تهویه طبیعی بر پایه دمای پایدار خاک → کاهش مصرف انرژی + افزایش پایداری اقلیم گلخانه
نتایج پژوهش چه میگویند؟
در این مطالعه، پژوهشگران با بهرهگیری از دادههای هواشناسی ERA5-Land و مدلسازی دقیق دمای زیرسطحی خاک، عملکرد سیستم EAHE را در شرایط اقلیمی بسیار چالشبرانگیز الواحات البحریه در مصر ارزیابی کردند.
نتایج نشان داد:
پایداری دمای خاک در اعماق مشخص امکان استفاده از آن را بهعنوان منبع گرمایی در زمستان و چاه سرمایی در تابستان فراهم میکند.
سیستم EAHE در زمستان عملکرد گرمایشی مطلوبی داشت.
برای تابستان، با افزایش جریان هوا، دمای گلخانه در محدوده مطلوب نگه داشته شد.
این بهینهسازی موجب شد دمای داخل گلخانه در طول سال بهطور پایدار حفظ شود:
کمتر از ۳۵°C در تابستان
بالاتر از ۲۰°C در زمستان
این سطح از کنترل دما برای تولید پایدار محصولات گلخانهای در مناطق بسیار گرم یا سرد، یک تحول قابل توجه محسوب میشود.
اهمیت این دستاورد برای توسعه گلخانه در ایران
اقلیم ایران در بسیاری از مناطق شبیه به مناطق مطالعهشده است؛ خشک، کمبارش و دارای نوسانات شدید دمایی. ازاینرو فناوری EAHE میتواند بهعنوان یکی از مناسبترین گزینهها برای توسعه گلخانههای کممصرف و پایدار در کشور به کار رود.
مزایای این فناوری برای پروژههای گلخانهای در ایران :
- کاهش چشمگیر هزینههای انرژی
- افزایش پایداری دمایی از مرحله کاشت تا برداشت
- امکان توسعه گلخانه در مناطق کویری و نیمهکویری
- کاهش نیاز به سیستمهای سرمایشی و گرمایشی پرمصرف و پرهزینه
- سازگاری با معماری گلخانههای مدرن و قابل تلفیق با سیستمهای هوشمند مدیریت اقلیم
این فناوری میتواند بهعنوان یک راهکار کلیدی برای توسعه پروژههای پایدار و اقتصادی بهکار گرفته شود.