शहरी भू-तापीय उछाल: शहरों के हीटिंग और कूलिंग के तरीके को नया आकार देना

संयुक्त राज्य अमेरिका - इख़बारी समाचार एजेंसी

शहरी भू-तापीय उछाल: शहरों के हीटिंग और कूलिंग के तरीके को नया आकार देना

प्रमुख महानगरों की हलचल भरी सड़कों के नीचे एक शांत लेकिन शक्तिशाली क्रांति चल रही है, जो शहरों के हीटिंग और कूलिंग की जरूरतों को प्रबंधित करने के तरीके को मौलिक रूप से बदलने का वादा करती है। शहरी भू-तापीय प्रौद्योगिकी के नेतृत्व में यह परिवर्तन, ब्रुकलिन, न्यूयॉर्क में एक नई ऊंची इमारत द रिवेरी जैसी परियोजनाओं द्वारा अनुकरणीय है, जो टिकाऊ शहरी विकास और उत्तरी अमेरिकी क्षितिज को डीकार्बनाइज करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम के लिए एक खाका के रूप में खड़ी है।

ब्रुकलिन के जीवंत तट पर स्थित 834-इकाई आवासीय परिसर द रिवेरी, सतह पर किसी अन्य आधुनिक गगनचुंबी इमारत जैसा लग सकता है। हालांकि, इसका सच्चा नवाचार इसकी नींव से सैकड़ों फीट नीचे स्थित है। 2023 की शुरुआत में इसके निर्माण को चिह्नित करने वाली भारी मशीनरी के नीचे, 320 भू-तापीय बोरहोल का एक विशाल नेटवर्क पृथ्वी में गहराई तक फैला हुआ है। यह जटिल प्रणाली ग्रह के स्थिर भूमिगत तापमान का उपयोग करके गैस-मुक्त हीटिंग और कूलिंग प्रदान करती है, जो पारंपरिक जीवाश्म ईंधन-निर्भर प्रणालियों से एक प्रतिमान बदलाव को चिह्नित करती है।

गहरे भू-तापीय ऊर्जा संयंत्रों के विपरीत, जो बिजली उत्पन्न करने के लिए पृथ्वी की सतह से मीलों नीचे तीव्र गर्म चट्टान का उपयोग करते हैं, शहरी भू-तापीय प्रणालियाँ अधिक स्थानीयकृत, उथले सिद्धांत पर काम करती हैं। वे ग्राउंड-सोर्स हीट पंप का उपयोग करते हैं जो जमीन से बस कुछ दसियों या सैकड़ों फीट नीचे पाए जाने वाले स्थिर तापमान का लाभ उठाते हैं। जर्मनी के कार्लज़ूए इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में इंजीनियरिंग भूविज्ञान के प्रोफेसर फिलिप ब्लम, शहरी पृथ्वी के ऊपरी 100 मीटर (328 फीट) को "उपसतह शहरी हीट आइलैंड" के रूप में वर्णित करते हैं, एक थर्मल स्पंज जो मानवीय गतिविधियों से गर्मी को अवशोषित करता है। इस गहराई से परे, ब्लम नोट करते हैं, एक प्राकृतिक भू-तापीय ढाल का सामना होता है, जहां गहराई के साथ तापमान लगातार बढ़ता जाता है।

द रिवेरी के पीछे की इंजीनियरिंग उपलब्धि काफी महत्वपूर्ण है। इस परियोजना में 320 बोरहोल ड्रिल करना शामिल था, जिनमें से प्रत्येक 499 फीट जमीन में फैला हुआ था - इमारत की ऊंचाई से भी गहरा। द रिवेरी के पीछे के डेवलपर, लेंडलीज के विकास के प्रबंध निदेशक मेग स्प्रिग्स ने इस उद्यम की सटीकता और पैमाने पर प्रकाश डाला। स्प्रिग्स ने कहा, "प्रत्येक रिग ने प्रति दिन एक से थोड़ा अधिक बोरहोल पूरा किया," यह बताते हुए कि कैसे दोहरी रोटरी ड्रिल रिग का उपयोग चुनौतीपूर्ण, जलभराव वाले तट की मिट्टी में नेविगेट करने, ढहने से रोकने और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए किया गया था। लगभग 4.5 इंच व्यास और 15 फीट की दूरी पर स्थित बोरहोल को भूजल से बचाने के लिए स्टील केसिंग के साथ प्रबलित किया गया था, जबकि लंबी अवधि के उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए संक्षारण प्रतिरोधी उच्च घनत्व पॉलीथीन पाइप स्थापित किए गए थे। कुल मिलाकर, लगभग 65 मील पाइपिंग 2.6 एकड़ के कॉम्पैक्ट साइट पर बिछाई गई थी, जो पूरे भवन में 1,100 हीट पंप से जुड़ती थी।

परिचालन सिद्धांत अपनी सादगी और दक्षता में सुरुचिपूर्ण है। पानी और प्रोपलीन ग्लाइकॉल का मिश्रण इमारत के नीचे दबे यू-आकार के ग्राउंड लूप के माध्यम से प्रसारित होता है। सर्दियों में, यह तरल जमीन से गर्मी को अवशोषित करता है, जिसे फिर रेफ्रिजरेंट और कंप्रेसर के माध्यम से इमारत की इनडोर हवा को गर्म करने के लिए स्थानांतरित किया जाता है। गर्मियों में, प्रक्रिया उलट जाती है, अतिरिक्त गर्मी को वापस ठंडी पृथ्वी में छोड़ देती है। जीवाश्म ईंधन के दहन के बजाय थर्मल ऊर्जा का यह निरंतर आदान-प्रदान, शहरी भू-तापीय को टिकाऊ बुनियादी ढांचे का एक आधारशिला बनाता है।

पर्यावरण लाभ पर्याप्त हैं। गर्मी पैदा करने के बजाय उसे स्थानांतरित करके, द रिवेरी से पारंपरिक आवासीय भवनों की तुलना में हीटिंग और कूलिंग से वार्षिक कार्बन उत्सर्जन में प्रभावशाली 53% की कटौती होने का अनुमान है। यह महत्वपूर्ण कमी दुनिया भर के शहरों और राज्यों द्वारा लागू किए जा रहे तेजी से सख्त भवन उत्सर्जन कैप, गैस प्रतिबंध और नेट-जीरो लक्ष्यों के साथ पूरी तरह से संरेखित है, जिससे विश्वसनीय, कम कार्बन हीटिंग और कूलिंग प्रौद्योगिकियां न केवल वांछनीय हैं, बल्कि आवश्यक भी हैं।

स्पष्ट लाभों के बावजूद, शहरी भू-तापीय के व्यापक अपनाने में कई बाधाएं आती हैं। सबसे प्रमुख उच्च अग्रिम स्थापना लागत है। जबकि दीर्घकालिक परिचालन लागत काफी कम होती है, प्रारंभिक पूंजीगत व्यय डेवलपर्स के लिए एक निवारक हो सकता है। स्प्रिग्स ने इसे स्वीकार किया, यह देखते हुए कि द रिवेरी को "कुल निर्माण लागत पर 6 प्रतिशत से थोड़ा कम अग्रिम प्रीमियम" लगा, हालांकि उन्होंने जोर दिया कि ये लागतें 25 वर्षों में कम परिचालन खर्चों और भविष्य के उत्सर्जन जुर्माने से सुरक्षा के माध्यम से ऑफसेट हो जाती हैं।

इस पूंजी बाधा को दूर करने के लिए अभिनव व्यावसायिक मॉडल उभर रहे हैं। उदाहरण के लिए, डाइवर्सो एनर्जी ने "सेवा के रूप में ऊर्जा" मॉडल का बीड़ा उठाया है। जैसा कि डाइवर्सो एनर्जी के सह-संस्थापक और सीईओ टिम वेबर बताते हैं, उनकी कंपनी न केवल भू-तापीय प्रणालियों को स्थापित और बनाए रखती है, बल्कि एचवीएसी प्रदाता के रूप में भी कार्य करती है, जो निवासियों को साल भर एक निश्चित, अनुमानित दर प्रदान करती है। वेबर का दावा है, "भू-तापीय को उपकरण का एक टुकड़ा या इमारत का विस्तार नहीं माना जाना चाहिए। यह ऊर्जा अवसंरचना है, और व्यावसायिक मॉडल का एक हिस्सा इसे इसी तरह से व्यवहार करना है।"

वित्तीय विचारों से परे, नियामक ढाँचे भी चुनौतियाँ पेश करते हैं। मौजूदा परमिट नियम और भवन कोड अक्सर जटिल उपसतह ऊर्जा प्रणालियों को समायोजित करने के लिए अनुकूलित नहीं होते हैं। फिलिप ब्लम एक सक्रिय दृष्टिकोण की वकालत करते हैं: "शहरों को उपसतह के लिए एक शहरी प्रबंधन रणनीति की आवश्यकता है। आपके पास शहर के नीचे यह जगह है, और अधिक लोग इसका उपयोग करना चाहते हैं, इसलिए आपको इन प्रकार की प्रणालियों के लिए जगह को अनुकूलित करने की आवश्यकता है।" भू-तापीय परिनियोजन के लिए अनुकूल नीतियों का निर्माण इसके कार्यान्वयन को बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण है।

इन चुनौतियों के बावजूद, शहरी भू-तापीय के भविष्य को लेकर आशावाद व्याप्त है। टिम वेबर को अभी भी विश्वास है कि निजी क्षेत्र महत्वाकांक्षी जलवायु जनादेश द्वारा उत्पन्न मांग को पूरा करेगा। वह टोरंटो की ओर इशारा करते हैं, जहां भू-तापीय पर विचार *नहीं* करने वाले डेवलपर्स की संख्या अब उन लोगों की तुलना में कम है जो करते हैं, इस बढ़ते रुझान के प्रमाण के रूप में। जैसे-जैसे दुनिया भर के शहर greener, अधिक लचीली बुनियादी ढांचे की अपनी खोज जारी रखते हैं, हमारे पैरों के नीचे की अदृश्य शक्ति कल के टिकाऊ शहरी परिदृश्यों को आकार देने में तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए तैयार है।

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