سپهرغرب، گروه شهر: با توجه به کمبود فضا و محدودیت منابع در دنیای امروز، شهرهای بسیاری در سراسر دنیا به گسترش سقف‌های تولیدی برای تأمین انرژی و غذای مورد نیاز ساکنان خود در زمان حال و آینده اقدام کرده‌اند.

در طول سال‌های اخیر بسیاری از شهرها با استفاده کاربردی از پشت‌بام ساختمان‌های بی‌شمار خود، از آن‌ها به‌منظور جبران کمبود فضاهای عمومی و تفریحی بهره برده‌اند؛ چراکه با توجه به افزایش روزافزون جمعیت شهری و نبود فضای مسکونی و کاری کافی برای آن‌ها، تنها راهکار موجود جایگزینی زمین‌های خالی و یا فضاهای عمومی با ساختمان‌های سربه‌فلک‌کشیده به حساب می‌آید.

این اقدام نه‌تنها چهره شهرها را دگرگون می‌کند، بلکه منجر به افزایش آلودگی‌های ناشی از افزایش گازهای گلخانه‌ای نیز می‌شود؛ چراکه کمبود فضای عمومی با کمبود جای کافی برای کاشت گیاهان و درختانی که این گازها را به خود جذب می‌کنند نیز همراه است. بااین‌حال در طول سال‌های گذشته استفاده از پشت‌بام‌های شهری که بر طبق عکس‌های هوایی حدود 15 تا 35 درصد از فضاهای خالی موجود در شهرهای سراسر جهان را تشکیل می‌دهد، بهترین گزینه برای جبران این کمبودها محسوب می‌شود.

در یک دهه اخیر پشت‌بام‌ها و دیوارهای ساده شهری جای خود را به باغ‌های آسمانی یا عمودی داده است و علاوه‌بر کمک به زدودن آلودگی هوا و بهبود شرایط شهری، تبدیل به مسکن و مأوای انواع جانوران و حشرات نیز شده است. این‌گونه باغ‌ها با وجود تأثیرات فراوان در ارتقای کیفیت زندگی شهری و فراهم آوردن امکانات تفریحی، نمی‌توانند در تأمین تقاضای روزافزون مواد غذایی و انرژی شهرها نقش بسزایی داشته باشند؛ به همین دلیل با کاربری جدیدی پا به عرصه حضور گذاشته‌اند.

سقف‌های تولیدی همان پشت‌بام‌های سبز و گیاه‌کاری‌شده هستند که در سطح آن‌ها به‌جای استفاده از درختان ساقه کوتاه، گیاهان مقاوم به خشکی و پُربرگ، امکانات تفریحی و سایر اشکال موجود که در بسیاری از شهرها دیده می‌شود، با خاک‌های زراعی برای پرورش انواع گیاهان خوراکی، میوه‌ها و سبزی‌ها پوشانده‌ شده و حتی در بخش‌هایی از آن‌ها محوطه‌هایی به پرورش مرغ و یا زنبورعسل اختصاص یافته است.

نکته جالب توجه درباره سقف‌های تولیدی دوکاربردی بودن آن‌ها در اکثر شهرها است و از آن‌ها هم برای تولید غذا و هم تولید انرژی استفاده می‌شود. این کاربرد دوگانه باعث می‌شود که سقف‌های تولیدی علاوه‌بر کاهش بارهای منفی زیست‌محیطی که گریبان‌گیر تمامی شهرهای دنیا شده است، دارای منافع محلی بسیاری نیز باشند؛ زیرا با توجه به تأثیرات منفی سوخت‌های فسیلی، بسیاری از کشورها استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را جایگزین این نوع سوخت‌ کرده‌اند.

این اقدام منجر به کاهش چشمگیر هزینه نصب پنل‌های خورشیدی می‌شود و استفاده از سیستم‌های فتوولتائیک (PV) را تبدیل به بهترین گزینه‌ برای تولید برق در مناطق مملو از ساختمان‌های گوناگون می‌کند. جالب آنکه این صفحات حتی با کاربردهای استاندارد تجاری نیز سود انرژی قابل‌ توجهی به‌دست می‌دهد. آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر ایالات متحده آمریکا (NREL) تخمین زده است که استفاده از سیستم‌های فتوولتائیک روی پشت‌بام‌ها می‌تواند تقریباً 40 درصد از برق مورد نیاز سراسر کشور را تأمین کند. این آزمایشگاه همچنین نوعی ابزار تجسمی بسیار جالب‌ توجه به‌نام PVWatts ساخته است که امکان تشخیص عملکرد صحیح و فعال یا غیر فعال بودن پنل‌های خورشیدی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.

از سوی دیگر محققان هلندی طی مطالعه‌ای دریافتند که یک سیستم یکپارچه فتوولتائیک بر فراز ساختمانی می‌تواند میزان 840 تراوات ساعت (TWh) برق تولید کند که این میزان بیش از یک‌پنجم کل تقاضای سالانه انرژی در تمامی 27 کشور سراسر اتحادیه اروپا به حساب می‌آید. نقشه‌ هوایی منتشرشده توسط دانشگاه شهری نیویورک نیز نشان داد که پشت‌بام بیش از 66 درصد از ساختمان‌های این شهر دارای فضای مناسب برای نصب سیستم‌های فتوولتائیک تجاری هستند. علاوه‌بر این تحقیقات حاکی از آن است که حتی با وجود متغیر بودن دمای هوا در نیویورک، نصب این تأسیسات بر فراز بام‌های شهر می‌تواند در حدود 14 درصد از برق سالانه مورد نیاز آن‌ها را فراهم آورد. با توجه به نتایج این تحقیقات و بررسی‌های دیگر، بسیاری از شهرهای آمریکا و دیگر نقاط جهان با الزام نصب این تأسیسات، قانونی تصویب کردند که بنا بر آن لازم است تمامی ساختمان‌های جدید مجهز به سقف‌های فتوولتائیک باشد.

با توجه به نتایج به‌دست‌آمده می‌توان گفت که بهترین و مناسب‌ترین مکان برای نصب این صفحات پشت‌بام‌های گسترده ساختمان‌ها به حساب می‌آید. از سوی دیگر تمرکز روی این بخش‌های بدون استفاده و تجزیه و تحلیل بررسی‌های سود و هزینه استفاده از آن‌ها در دانشگاه لیسبون نشان داد که می‌توان از پشت‌بام‌ها برای کشاورزی در فضای باز، کاشت محصولات گلخانه‌ای کم‌فناوری، کشاورزی‌های کنترل‌شده و نیازمند به گلخانه‌های پیشرفته و تولید انرژی خورشیدی بهره برد. مدل‌سازی‌های این گروه برای بررسی تأثیر 50 ساله اقدامات بر فراز بام‌های سراسر دنیا نشان داد که این اقدام علاوه‌بر تأمین غذای مورد نیاز، تصفیه هوای شهری، ایجاد زیستگاه جانوری، کاهش رد پای کربن و عملکرد گازهای گلخانه‌ای و پیشگیری از اتلاف آب، می‌تواند منافع بلندمدتی برای جامعه محلی همراه داشته باشد. جالب آنکه برق تولیدشده از این طریق بدون دربرگرفتن هیچ‌گونه هزینه اضافی و با استفاده از زیرساخت‌های موجود، می‌تواند با بالاترین بازدهی به سایر نقاط ارسال و در آن‌ها توزیع شود؛ بنابراین سقف‌های تولیدی گزینه‌های بی‌نقصی برای جبران کمبودهای فضایی و غذایی شهرهای امروزی به حساب می‌آیند و می‌توانند در پایداری آینده شهرها سهم بسزایی داشته باشند.