العشب الاصطناعي ذاتي التبريد يمكن أن يساعد المدن على التعامل مع الطقس القاسي

الملعب الرياضي الاصطناعي الذي يمتص مياه الأمطار ويسمح لها بالتبخر في الأيام الحارة يبقى أكثر برودة بكثير من العشب الاصطناعي العادي. يمكن للعشب الذي يتم تبريده ذاتيًا أن يحمي الرياضيين من الحروق والإرهاق الحراري، بينما يساعد المدن على إدارة مياه العواصف.

تقول مارجولين فان هويجفورت من معهد KWR لأبحاث المياه في نيوفيجين بهولندا إن مثل هذه الأسطح تُستخدم بالفعل في أمستردام ولندن وكوبي في اليابان.

وتقول: “إذا كان لديك حقل عشبي عادي، فإنه يظل باردًا بسبب العشب نفسه، لأن الماء الموجود في النباتات يتبخر”. “لذا فإن هذا النظام يحاكي هذا الوضع الطبيعي من خلال تحريك الماء للأعلى وتبخره.”

يقول فان هويجيفورت إن العديد من المدن والمرافق الرياضية تقوم بتركيب ملاعب عشبية صناعية لأن الاستخدام المفرط يدمر العشب الطبيعي. وحتى في المناخات المعتدلة مثل شمال أوروبا، يمكن للحرارة الشمسية أن تدفئ أسطح العشب البلاستيكي إلى حوالي 70 درجة مئوية (158 درجة فهرنهايت)، مما يعرض صحة الرياضيين للخطر ويدفئ الهواء في المناطق الحضرية – وهو الوضع الذي سيزداد سوءًا مع ظاهرة الاحتباس الحراري، كما تقول. .

مستوحاة من “الأسطح الزرقاء والخضراء” التي تستخدم مياه الأمطار المخزنة لتحقيق تأثير التبريد، ابتكرت فان هويجفورت وزملاؤها نماذج بحجم لعبة للملاعب الرياضية في مختبرهم الذي يتم التحكم في مناخه. وتحت السطح، وضعوا وحدات تخزين المياه، المغطاة بوسادة صدمية بسماكة 2 سم، ومثبتة في أسطوانات ري ضيقة.

مليئة بألياف الصوف المعدني، التي تعمل مثل الإسفنج، تقوم هذه “الشعيرات الدموية” بسحب الماء ببطء إلى طبقة رملية رقيقة عند قاع سطح العشب الاصطناعي. في ظروف المختبر الساخنة، يتبخر الماء المروي من الرمال، مما يخلق تأثير التبريد على السطح.

وبتشجيع من هذه النتائج، قام الفريق بإنشاء حقول اختبار بمساحة 25 مترًا مربعًا في أمستردام، بما في ذلك حقل عشبي طبيعي مروي. أثناء موجة الحر عندما كانت درجة حرارة الهواء القصوى المقاسة 29.8 درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت)، وصل العشب الصناعي التقليدي إلى 62.5 درجة مئوية (145 درجة فهرنهايت). ومع ذلك، لم يكن العشب الذي يبرد ذاتيًا للباحثين أكثر سخونة من 37 درجة مئوية (99 درجة فهرنهايت) – فقط 1.7 درجة مئوية أكثر دفئًا من حقل العشب الطبيعي. حتى الهواء فوق العشب المبرد بالماء كان أكثر برودة، مما يعني تدفئة أقل للمدينة بشكل عام، كما يقول فان هويجيفورت.

يعتمد النظام على تصميم يعتمد فيه معدل ارتفاع الماء وعملية التبريد بالتبخير على عوامل طبيعية مختلفة مثل الظروف الجوية. يقول فان هويجيفورت: “لذا فإن الماء لا يتبخر إلا عندما يكون هناك طلب على التبريد”.

وتقول إن الخزانات الموجودة تحت العشب يمكن أن تحتوي على حوالي 512 ألف لتر من مياه الأمطار تحت ملعب كرة قدم قياسي يبلغ طوله 100 متر في 64 مترًا. يمكن للشعيرات الدموية الموجودة في وسادة الصدمات استيعاب 96000 لترًا إضافيًا. وهذا يعني أن الحقول يجب أن تساعد في امتصاص كميات كبيرة من المياه أثناء العواصف، كما يقول فان هويجيفورت.