Il grattacielo, in grado di generare energia elettrica in autonomia, è stato presentato dagli architetti del gruppo Arch al concorso internazionale di architettura della rivista Evolo. E sebbene il progetto non sia stato incluso nella rosa dei candidati, l'idea alla base merita una storia a parte. Non è ancora stato testato empiricamente, ma, secondo gli autori, in caso di successo, può ribaltare l'idea di fonti energetiche alternative.
Ci sono molti di questi ultimi nel mondo moderno: le persone hanno imparato a usare l'energia del sole, del vento, della terra e dell'acqua. Ma in tutti i casi, la quantità di energia generata dipende direttamente dalle condizioni climatiche. Nelle regioni in cui c'è poco vento e luce solare - e in Russia ce ne sono la maggior parte - tali metodi non sono molto efficaci. Sono anche di scarsa utilità nelle megalopoli con edifici densi e un enorme consumo di elettricità. Così, come prima, non sono state trovate fonti energetiche universali in grado di competere con le centrali nucleari e idroelettriche.
La ricerca di una fonte di energia universale ha occupato a lungo i capi dell'ufficio del gruppo Arch Alexei Goryainov e Mikhail Krymov. "Tutti vorrebbero che l'auto si rifornisse di carburante senza fare rifornimento", spiega Alexey Goryainov. "E se l'edificio fosse in grado di generare energia in modo indipendente ovunque sul pianeta, indipendentemente da sole, vento, maree o fonti geotermiche?"
La domanda successiva che si sono posti i progettisti: come può l'edificio generare energia? Dopotutto, è necessaria una tale fonte, che è ovunque appaia una casa. La risposta è arrivata da sola - a scapito delle persone che lo riempiono e lo lasciano ogni giorno, che lavoreranno come una sorta di "maremoto". Un grande centro per uffici in un grattacielo è stato preso come esempio. Secondo i calcoli preliminari, l'edificio con un'altezza di 600 m può ospitare circa 20mila persone. La loro massa si aggiunge al peso delle auto che si propone di parcheggiare in fondo al grattacielo. Presi insieme, questo dà una cifra enorme: diverse centinaia di migliaia di tonnellate. La mattina, dalle 8 alle 10, le persone riempiono gli edifici, la sera se ne vanno e il suo peso cambia. Gli autori suggeriscono di utilizzare la differenza di peso durante il giorno per la produzione di elettricità.
Gli architetti hanno messo a punto un meccanismo grazie al quale un grattacielo, sotto il peso delle persone che lo riempiono, potrebbe scendere per circa 20 metri sottoterra, avviando i generatori, e di notte risalire generando nuovamente elettricità. "Immaginiamo che il grattacielo sia inizialmente bilanciato da una sorta di contrappeso", spiega Goryainov. - Quando le persone riempiono un grattacielo, inizia ad affondare perché è diventato più pesante del contrappeso. La sera la gente torna a casa e il contrappeso riporta il grattacielo nella sua posizione originale. Quindi, muovendosi su e giù come un pistone, genera costantemente energia ".
Gli architetti hanno suggerito di utilizzare l'acqua come contrappeso. Un contrappeso in cemento o metallo, di massa uguale a un grattacielo, è in questo caso inefficace a causa del suo costo elevato. Un'altra cosa è l'acqua: a un costo minimo, può anche essere utilizzata come strumento artistico. Ad esempio, nel loro progetto, gli autori hanno circondato l'area intorno alla torre con un serbatoio, nascondendo sotto di esso due o quattro contenitori d'acqua. Quando un grattacielo va sottoterra, i cubi pieni d'acqua salgono sopra la superficie del bacino. L'acqua in eccesso scorre lungo i loro bordi come cascate, trasformando la struttura in una sorta di scultura cinetica. Di notte i contenitori, la massa d'acqua al cui interno rimane costante, vengono nuovamente sommersi sott'acqua.
Un'altra opzione di contrappeso è un edificio residenziale a ciclo inverso. La mattina le persone lasciano i loro appartamenti per andare al lavoro e a scuola, e la sera tornano. Naturalmente, in questo caso, il processo di riempimento dell'edificio di persone è molto più esteso nel tempo. Ma anche questo, secondo i calcoli degli architetti, basterà a svolgere almeno in parte il ruolo di contrappeso. Lo sforzo dall'edificio al contrappeso - sia esso acqua o edificio residenziale - si propone di essere trasmesso utilizzando un sistema idraulico.
Ci sono varie opzioni per l'ubicazione dei grattacieli in città. Sarebbe possibile creare un'intera rete di grattacieli, ridistribuendo costantemente il peso tra di loro. Gli autori propongono di installare una torre giardino statica tra le torri residenziali e quelle degli uffici. Non si muove da nessuna parte, ma funge da area di sosta per gli impiegati. Collegata con gli edifici principali da passaggi a spirale, una tale torre diventerebbe l'ultimo anello nella creazione di un frammento di uno spazio urbano a tutti gli effetti in grado di fornire a una persona tutto ciò di cui ha bisogno.
Si presume che l'edificio scenderà abbastanza agevolmente e impercettibile per le persone all'interno. E l'ingresso sarà una rampa che funziona come una sorgente, cambiando l'angolo di salita da una mattina ripida a una giornata mite. Una rampa simile è prevista per le auto.
L'esterno dell'edificio è ancora schematico, dicono gli autori. Per la competizione, hanno proposto una torre con una facciata in vetro circondata da una sorta di esoscheletro, una struttura meccanica tridimensionale che si contrae e si espande durante il giorno seguendo il movimento verticale dell'edificio. Pertanto, con un cambiamento di posizione del grattacielo, cambierà anche la sua sagoma, ora allungandosi in una corda, poi irta come un riccio. Ulteriori generatori possono essere posizionati nei nodi mobili dell'esoscheletro, che generano anche elettricità. In generale, il movimento costante del grattacielo consente di implementare una varietà di opzioni cinetiche per le facciate. Ad esempio, puoi realizzare una doppia facciata con uno mobile e un secondo strato statico: man mano che ti muovi, il motivo delle pareti cambierà costantemente, provocando la comparsa di un effetto moiré. C'era anche un'idea più fantastica, secondo la quale l'edificio non solo poteva muoversi verticalmente, ma anche ruotare attorno al proprio asse - quando si abbassava, sarebbe stato avvitato nel terreno.
Fino a quando non c'è un'idea esatta della quantità di energia generata in questo modo, la sua efficacia non è chiara. Ma se il metodo proposto ridurrà anche parzialmente i costi energetici, e in qualsiasi grattacielo sono enormi, se l'energia generata è sufficiente almeno per le comunicazioni ingegneristiche, allora questo sarà un grande risultato, ne sono certi gli autori.
