شاید متوجه شده باشید که لنگههای کفشم فرق میکنند.
شاید خندهدار به نظر برسد،
حتما خندهدار است.
ولی میخواستم مطلبی را برسانم.
فکر کنید لنگه چپ کفشم، اثر پایدار دارد.
یعنی اینکه ما انسانها کمتر از آنکه سیارهمان بتواند باز-تولید کند،
منابع طبیعی مصرف کنیم،
و دیاکسیدکربن کمتری از آنچه جنگلها و اقیانوسها بازجذب میکنند، تولید کنیم.
این یک وضعیت پایدار و سالم است.
وضعیت امروز ما بیشتر شبیه این یکی لنگه کفشم است.
بسیار حجیم شده است.
در دوم اوت ۲۰۱۷،
تمام منابعی که سیارهمان امسال میتواند بازتولید کند، مصرف کردیم.
مثل این میماند که همه پولتان را تا ۱۸ام ماه تمام کنید،
و بعد برای بقیه ماه به اعتبار بانک احتیاج پیدا کنید.
قطعاً میتوانید اینکار را چند ماه پشتسرهم انجام دهید،
ولی اگر به این کارتان ادامه دهید،
دیر یا زود به مشکلات بزرگی برمیخورید.
همه ما تاثیرات ویرانکننده این بهرهبرداریِ بیرویه را میدانیم:
گرمایش جهانی،
بالا آمدن سطح دریاها،
آب شدن یخچالهای طبیعی و یخهای قطبی،
افزایشِ افراطی شدن الگوهای آبوهوایی و غیره.
شدت این مشکل واقعا من را عاجز میکند.
چیزی که عاجزترم میکند این است که این مشکل راهحلهایی دارد،
ولی ما مثل گذشته به کارهایمان ادامه میدهیم.
امروز میخواهم به شما بگویم
چگونه یک فناوری جدید خورشیدی، میتواند به ساختمانسازیِ پایدار آینده کمک کند.
ساختمانها تقریباً ۴۰ درصد از کل انرژی ما را مصرف میکنند،
پس حذف این گونه مصرفها
به میزان قابل ملاحظهای انتشارات جوی را کاهش میدهد.
ساختمانی که طبق اصول محیط زیستی ساخته میشود،
میتواند تمام انرژی مورد نیاز خودش را تولید کند.
برای عملی شدن این موضوع،
اول باید مصرف را تا حد امکان کاهش دهید.
مثلا با استفاده از دیوارها یا پنجرههای کاملاً عایق.
این تکنولوژیها هماکنون در بازار قابل خریداری هستند.
در مرحله بعدی نیاز به آب گرم و سیستم گرمایشی دارید.
شما میتوانید با نصب تاسیسات خورشیدی-گرمایشی این انرژی را
بشکل تجدیدپذیر از خورشید بدست بیاورید،
یا با استفاده از پمپهای گرمایشی از زمین وهوا استفاده کنید.
تمامیِ این تکنولوژیها در دسترس هستند.
بعد از آن به برق نیاز پیدا میکنید.
اصولاً چندین راه برای تامین انرژیِ تجدیدپذیرِ برق وجود دارد،
ولی چند ساختمان سراغ دارید که روی سقفشان آسیاب بادی نصب کردهاند،
یا موتور آبی در باغچهشان دارند؟
احتمالا زیاد نیستند چون معمولا با عقل جور درنمیآید.
ولی خورشید انرژیِ زیادی روی سقفها و نمای ساختمانهای ما ساطع میکند.
قابلیت استفاده از این انرژی که روی سطوح ساختمانهای ما وجود دارد، بسیار بالاست.
مثلاً اروپا را در نظر بگیرید.
اگر از همه ناحیههایی که زاویه مناسبی نسبت به خورشید دارند
و سایه زیادی ندارند استفاده شود،
انرژی که فوتوولتائیکها تولید میکنند،
تقریبا ۳۰ درصد از کل انرژی مورد نیاز ما را تامین میکند.
ولی امروزه فوتوولتائیکها مشکلاتی دارند.
البته نسبت قیمت به عملکردشان خوب است،
ولی طراحی آنها قابلیت تغییر زیادی ندارد،
و همین موضوع از لحاظ زیباشناسی مشکلساز است.
مردم وقتی به سلولهای خورشیدیِ ساختمانها فکر میکنند،
معمولا همچین تصویری به ذهنشان میرسد.
اینها شاید برای مزارع خورشیدی مناسب باشند،
ولی وقتی بحثِ ساختمانها، خیابانها یا معماری در میان باشد،
زیبایی اهمیت زیادی پیدا میکند.
به همین دلیل ما امروزه سلولهای خورشیدیِ زیادی روی ساختمانها نمیبینیم.
با هم سازگار نیستند.
تیم ما در حال کار کردن روی یک تکنولوژیِ کاملاً جدید سلول خورشیدی است،
که اسم آن فوتوولتائیکهای آلی یا OPV است.
واژه آلی حاکی از این موضوع است
که مواد بکار رفته برای جذب نور و انتقال شارژ
از عنصر کربن ساخته شده است،
و نه فلزات.
ما از ترکیب پلیمری استفاده میکنیم
که از واحدهای تکرار شونده متفاوت ساخته شده است،
مثل مرواریدهای یک زنجیرِ مروارید،
و یک مولکول کوچک که ظاهرش شبیه توپ فوتبال است
و به آن فولرین میگویند.
این دو ماده مخلوط و محلول میشوند تا جوهری را تشکیل دهند.
و مثل جوهر،
میتوان آنها را با تکنیکهای ساده چاپ کردن، از قبیل پوششدهی نفوذی
طی فرآیند ادامهدار رول به رول کردن روی زیرلایههای انعطاف پذیر، چاپ کرد.
لایه نازک نهایی همان لایه فعال است،
که انرژیِ خورشید را جذب میکند.
این لایه فعال بسیار کارآمد است.
فقط لایهای به ضخامت ۰/۲ میکرومتر نیاز است
تا نور خورشید جذب شود.
این مقدار ۱۰۰ برابر نازکتر از یک تار موی انسان است.
یک نمونه دیگر مثال میزنم،
یک کیلوگرم پلیمر پایه بردارید
و برای تولید جوهر فعال از آن استفاده کنید.
با این مقدار جوهر،
میتوانید یک سلول خورشیدی به اندازه یک زمین فوتبال بسازید.
بنابراین OPV از لحاظ مواد بسیار به صرفهست،
که به عقیده من در زمینه پایداری بسیار ضروری است.
بعد از فرآیند چاپ کردن،
مادهای خواهید داشت که میتواند به این شکل باشد ...
کمی شبیه فویل پلاستیکی است،
و در حقیقت خیلی از ویژگیهای آن را داراست.
سبکی ...
انعطافپذیری ...
و نیمه شفاف بودنش.
ولی میتواند انرژی خورشیدی موجود در فضای آزاد،
و همینطور این نور داخلی را،
همانطور که میبینید، با این LED کوچک و روشن، جذب کند.
میتوانید از تغییرپذیری آن استفاده کنید
و از سبکی و انعطاف پذیریاش بهره ببرید.
اولین ویژگی برای مواقعی که ساختمانها در مناطق گرمتر قرار دارند، اهمیت پیدا میکند.
سقفهای اینجا برای تحمل وزنهای سنگینِ اضافه طراحی نشدهاند.
مثلاً برای تحمل برفِ زمستان طراحی نشدهاند،
بنابراین نمیتوان از سلولهای خورشیدی سیلیکونیِ سنگین برای جذبنوراستفاده کرد،
ولی این فویلهای خورشیدیِ سبک برای اینکار بسیار مناسب هستند.
انعطافپذیری مهم است،
اگر بخواهید سلول خورشیدی را با سازهی غشایی ادغام کنید.
تصور کنید سقف بادبانیِ تالار اپرای سیدنی نیروگاه برق باشد.
شما قادر خواهید بود فویلهای خورشیدی را
با مواد سنتی سازهها مثل شیشه ادغام کنید.
خواه ناخواه خیلی ازعناصر نمای شیشهای حاویِ یک فویل هستند،
تا شیشههای ایمنیِ ورقهای را تشکیل دهند.
اضافه کردن یک فویل دیگر در فرآیند تولید اهمیت زیادی ندارد،
ولی در آنصورت، عنصرِ نما دارای سلول خورشیدی میشود
و میتواند الکتریسیته تولید کند.
علاوه بر ظاهر زیبا،
این سلولهای خورشیدی جامع، دو مزیت مهم دیگر نیز دارند.
آن سلول خورشیدیِ چسبیده به سقف را که قبلا نشانتان دادم، بخاطر دارید؟
در این حالت، اول سقف را نصب میکنیم،
سپس سلول خورشیدی را در لایهی دوم نصب میکنیم.
اینکار هزینهی نصب را افزایش میدهد.
در صورت نصب سلولهای مجتمع خورشیدی،
تنها یک عنصر در محل ساختوساز نصب میشود،
که همزمان هم پوشش ساختمان است،
و هم سلول خورشیدی.
علاوه بر صرفهجویی در هزینههای نصب،
در مصرف منابع هم صرفهجویی میشود،
زیرا دو عملکرد توسط یک عنصر صورت میگیرد.
قبلا دربارهی زیبایی بصری صحبت کردم.
من خیلی این پنل خورشیدی را دوست دارم.
شاید سلیقه شما متفاوت باشد یا از طراحیِ دیگری خوشتان بیاید.
مشکلی نیست.
با فرآینده چاپ،
میتوان شکل سلول خورشیدی و طراحی آن را خیلی راحت عوض کرد.
این موضوع دست معمارها،
طراحها و مالکان ساختمان را باز میگذارد،
تا هرجوری که میخواهند این تکنولوژی تولیدکنندهی برق را ادغام کنند.
میخواهم تاکید کنم که اینها فقط در آزمایشگاه تولید نمیشوند.
چند سالی طول میکشد تا به تولید انبوه برسند،
ولی ما در آستانه تجاری کردن این محصول هستیم،
بدین معنی که چندین شرکت هستند که خطوط تولید این محصول را دارند.
آنها در حال افزایش ظرفیتهایشان هستند،
ما هم درحال انجام این کار با این جوهرها هستیم.
(کفش میافتد)
این جایپای کوچکتر خیلی راحتتر است.
(خنده)
اندازهاش مناسب است، ابعادش خوب است.
وقتی بحث مصرف انرژی پیش میآید، باید برویم سراغ ابعاد صحیح.
و بنا کردن ساختمانهای کربن خنثی در اینجا موضوع مهمی است.
در اروپا،
هدفمان این است که تا سال ۲۰۵۰ ساختمانهایمان را کربنزدایی کنیم.
امیدوارم فوتووتائیکهای آلی بخش بزرگی از این برنامه باشند.
این هم چند نمونه.
این اولین نصب تجاریِ سلولهای خورشیدی آلی کاملا چاپی است.
منظور از"تجاری" این است که سلولهای خورشیدی با تجهیزات صنعتی چاپ شدهاند.
این به اصطلاح "درختهای خورشیدی،" سال ۲۰۱۵ بخشی از غرفه آلمان
در نمایشگاه جهانی در میلان بودهاند.
آنها در طول روز به عنوان سایهبان استفاده میشدند،
و شبها برق لازم برای روشنایی را فراهم میکردند.
شاید با خودتان بگویید چرا این سلولهای خورشیدی به صورت ششضلعی ساخته شدهاند.
جوابش خیلی ساده است،
معمارها میخواستند شکل و الگوی خاصی از سایه روی زمین بیفتد،
و این شکلی سفارش دادند،
و بعد به همان شکلی که خواسته بودند چاپ شد.
با توجه به فاصله داشتن از یک محصول واقعی،
این تاسیسات منحنی، نظر معمارهای بازدید کننده را
فراتر از حد انتظارمان، جذب کرد.
این هم یک درخواست دیگر که به پروژهها
و کاربردهای هدفمان نزدیکتر است.
در یک ساختمان اداری در شهر سائوپائولوی برزیل،
پنلهای نیمه شفاف OPV داخل نمای شیشهای ساختمان کار گذاشته شدند،
تا در خدمت نیازهای متفاوتی باشند.
اول، سایه لازم برای جلسات اتاقهای پشتی را فراهم میکنند،
دوم، لوگوی شرکت را به شکل خلاقانهای نشان میدهند.
و البته برق تولید میشود،
و جای پای انرژی ساختمان را کاهش میدهد.
و این آیندهای را نشان میدهد
که ساختمانها دیگر مصرفکنندهی انرژی نیستند،
بلکه تولیدکنندهی انرژی هستند.
میخواهم سلولهای خورشیدیای ببینم که کاملاً یکپارچه
روی سطح ساختمانهایمان نصب شوند،
که هم تولیدکننده باشند و هم آدم از دیدنشان لذت ببرد.
سلولهای خورشیدی سیلیکونی برای سقفها کارآمد میمانند.
ولی برای استفاده از قابلیت همه نماها و دیگر مناطق،
مثل مناطق نیمهشفاف،
سطوح منحنی و سایهبانها،
به نظر من فوتوولتائیکهای آلی میتوانند نقش بسزایی ایفا کنند،
و میشود آنها را به هر شکلی که معمارها و طراحها بخواهند، تولید کرد.
متشکرم.
(تشویق)