Zgârie-nori, capabil să genereze electricitate independent, a fost prezentat de arhitecții grupului Arch la concursul internațional de arhitectură al revistei Evolo. Și, deși proiectul nu a fost inclus în lista scurtă, ideea din spatele acestuia merită o poveste separată. Nu a fost încă testat empiric, dar, potrivit autorilor, dacă are succes, poate transforma ideea surselor alternative de energie.
Există multe dintre acestea din urmă în lumea modernă: oamenii au învățat să folosească energia soarelui, a vântului, a pământului și a apei. Dar, în toate cazurile, cantitatea de energie generată depinde în mod direct de condițiile climatice. În regiunile în care vântul și lumina soarelui sunt puține - și în Rusia sunt cele mai multe - astfel de metode nu sunt foarte eficiente. Ele sunt, de asemenea, de puțin folos în megalopolurile cu clădiri dense și cu un consum uriaș de energie electrică. Astfel, ca și până acum, nu au fost găsite surse universale de energie capabile să concureze cu centralele nucleare și hidroelectrice.
Căutarea unei surse universale de energie i-a ocupat mult timp pe șefii biroului grupului Arch Alexei Goryainov și Mihail Krymov. „Toată lumea ar dori ca mașina să se alimenteze fără combustibil fără combustibil”, explică Alexey Goryainov. „Ce se întâmplă dacă clădirea este capabilă să genereze independent energie oriunde pe planetă, indiferent de soare, vânt, maree sau surse geotermale?”
Următoarea întrebare pe care și-au pus-o designerii: cum poate genera clădirea energie? La urma urmei, este necesară o astfel de sursă, care este oriunde apare o casă. Răspunsul a venit de la sine - în detrimentul oamenilor care îl umplu și îl părăsesc în fiecare zi, care vor funcționa ca un fel de „val de maree”. Un mare centru de birouri dintr-un zgârie-nori a fost luat ca exemplu. Conform calculelor preliminare, clădirea cu o înălțime de 600 m poate găzdui aproximativ 20 de mii de persoane. Masa lor se adaugă la greutatea mașinilor care se propun a fi parcate în partea de jos a zgârie-nori. Luate împreună, acest lucru oferă o cifră imensă - câteva sute de mii de tone. Dimineața, de la 8 la 10, oamenii umple clădirile, seara pleacă, iar greutatea lui se schimbă. Autorii sugerează utilizarea diferenței de greutate în timpul zilei pentru producerea de energie electrică.
Arhitecții au dezvoltat un mecanism datorită căruia un zgârie-nori, sub greutatea oamenilor care îl umplu, ar putea coborî la aproximativ 20 de metri sub pământ, pornind generatoarele, iar noaptea să se ridice înapoi, generând din nou energie electrică. „Să ne imaginăm că zgârie-noriul este inițial echilibrat de un fel de contragreutate”, explică Goryainov. - Când oamenii umplu un zgârie-nori, acesta începe să se scufunde, deoarece a devenit mai greu decât contragreutatea. Seara, oamenii pleacă acasă, iar contragreutatea readuce zgârie-noriul în poziția inițială. Astfel, deplasându-se în sus și în jos ca un piston, acesta generează în mod constant energie."
Arhitecții au sugerat folosirea apei ca contrapondere. O contrapondere din beton sau metal, egală în masă cu un zgârie-nori, este ineficientă în acest caz datorită costului ridicat. Un alt lucru este apa - la un cost minim, poate fi folosită și ca instrument artistic. De exemplu, în proiectul lor, autorii au înconjurat zona din jurul turnului cu un rezervor, ascunzând sub acesta două sau patru recipiente cu apă. Când un zgârie-nori intră sub pământ, cuburile umplute cu apă se ridică deasupra suprafeței rezervorului. Excesul de apă curge pe marginile lor ca niște cascade, transformând structura într-un fel de sculptură cinetică. Noaptea, recipientele, masa de apă în interiorul căreia rămâne constantă, sunt din nou scufundate sub apă.
O altă opțiune de contrapondere este o clădire rezidențială cu ciclu invers. Dimineața oamenii își părăsesc apartamentele pentru a merge la muncă și la școală, iar seara se întorc. Desigur, în acest caz, procesul de umplere a clădirii cu oameni este mult mai extins în timp. Dar chiar și acest lucru, conform calculelor arhitecților, va fi suficient pentru a îndeplini cel puțin parțial rolul unei contraponderi. Efortul de la clădire la contragreutate - fie că este vorba de apă sau de o clădire rezidențială - se propune a fi transmis folosind un sistem hidraulic.
Există diverse opțiuni pentru amplasarea zgârie-nori în oraș. Ar fi posibil să se creeze o întreagă rețea de zgârie-nori, redistribuind constant greutatea între ei. Autorii propun instalarea unui turn de grădină static între turnurile rezidențiale și cele de birouri. Nu se mișcă nicăieri, ci servește ca zonă de odihnă pentru lucrătorii de birou. Conectat cu clădirile principale prin pasaje în spirală, un astfel de turn ar deveni veriga finală în crearea unui fragment al unui spațiu urban cu drepturi depline, care poate oferi unei persoane tot ce are nevoie.
Se presupune că clădirea va coborî suficient de lin și imperceptibilă pentru oamenii din interior. Iar intrarea va fi o rampă care funcționează ca un izvor, schimbând unghiul de ascensiune dintr-o dimineață abruptă într-o zi blândă. O rampă similară este prevăzută pentru mașini.
Exteriorul clădirii este încă schematic, spun autorii. Pentru competiție, au propus un turn cu fațadă de sticlă înconjurat de un fel de exoschelet - o structură mecanică tridimensională care se contractă și se extinde pe parcursul zilei după mișcarea verticală a clădirii. Prin urmare, odată cu schimbarea poziției zgârie-nori, se va schimba și silueta sa, care se va întinde acum într-un șir, apoi aruncă ca un arici. Generatoarele suplimentare pot fi amplasate în nodurile mobile ale exoscheletului, care generează și electricitate. În general, mișcarea constantă a zgârie-nori face posibilă implementarea unei varietăți de opțiuni cinetice pentru fațade. De exemplu, puteți face o fațadă dublă cu un strat mobil și un al doilea strat static: pe măsură ce vă mișcați, modelul pereților se va schimba constant, provocând apariția unui efect moire. A existat, de asemenea, o idee mai fantastică, potrivit căreia clădirea nu numai că se poate mișca pe verticală, ci și se poate roti în jurul axei sale - la coborâre, ar fi înșurubată în pământ.
Până când nu există o idee exactă a cantității de energie generată în acest mod, eficacitatea acesteia nu este clară. Dar dacă metoda propusă va reduce chiar parțial costurile energetice, iar în orice clădire înaltă ele sunt uriașe, dacă energia generată este suficientă cel puțin pentru ingineria comunicațiilor, atunci aceasta va fi o mare realizare, autorii sunt siguri.
