ابتكار هندسي ألماني: منزل "هيليوتروب" يولد الطاقة بالدوران مع الشمس

طور مهندس ألماني في مدينة فرايبورغ منزلاً فريداً بتقنية زهرة "هيليوتروب"، ليصبح أول منزل في العالم ينتج طاقة كهربائية تفوق استهلاكه، وذلك دون الحاجة إلى حقول شمسية واسعة.

يعتمد هذا المبنى المبتكر على الدوران البطيء حول محوره، محاكياً بذلك حركة بعض الزهور التي تتبع الشمس، مما يتيح له إنتاج حوالي 9,000 كيلوواط/ساعة سنوياً. استلهم المهندس الألماني رولف ديش تصميمه من زهرة "هيليوتروب" التي تتبع الشمس على مدار اليوم لتعظيم امتصاص الضوء، وهو مفهوم يعرف علمياً بـ "الانتحاء الشمسي".

تحولت هذه الفكرة إلى تصميم معماري ثوري عندما قرر ديش بناء منزله الخاص في عام 1994، ليصبح أول مبنى يدور مع الشمس بهدف زيادة إنتاج الطاقة. يتألف المبنى من أربعة طوابق متصلة بسلم حلزوني، ويدور حول عمود مركزي بمعدل 15 درجة في الساعة. هذا الدوران يسمح للواجهة المزودة بألواح شمسية بتتبع الشمس طوال اليوم، مما يزيد من كفاءة إنتاج الطاقة بنسبة تصل إلى 40% مقارنة بالأنظمة الثابتة.

تم تجهيز المبنى بنظام تتبع مزدوج المحور وألواح شمسية بقدرة 6.6 كيلوواط، تعرف باسم "شراع الشمس"، مما يمكنه من إنتاج طاقة تفوق استهلاكه بخمسة أضعاف، وفقاً لموقع "Eco Portal".

لا يقتصر التصميم على توليد الطاقة فحسب، بل يشمل أيضاً جوانب بيئية ذكية. فالواجهة مزودة بعزل حراري ثلاثي الطبقات، مما يساعد على تنظيم درجة الحرارة داخل المبنى. ففي فصل الشتاء، يوجه المبنى واجهته المعزولة نحو الشمس لامتصاص الحرارة، بينما يدور في فصل الصيف ليحجبها، مما يقلل الحاجة إلى التدفئة أو التبريد.

على الرغم من أن تكلفة بناء "هيليوتروب" تصل إلى 1.5 مليون دولار، إلا أن فوائده البيئية والطاقية قد تجعل منه نموذجاً مستقبلياً للمباني المستدامة. والسؤال الذي يطرحه المهندسون اليوم هو: هل يمكن تعميم هذه الفكرة؟ وهل ستنخفض تكاليفها مع مرور الوقت لتصبح في متناول الجميع؟ في ظل التحديات المناخية العالمية، يبدو أن المباني التي تدور مع الشمس قد تكون جزءاً من الحل.

(alarabiya)