Οι ανελκυστήρες γίνονται πράσινες

Κάθε μέρα, πάνω από επτά δισεκατομμύρια ταξίδια ασανσέρ λαμβάνονται σε ψηλά κτίρια σε όλο τον κόσμο. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το ήμισυ του παγκόσμιου πληθυσμού ζει σε πόλεις - αριθμός που αναμένεται να ανέλθει στο 70% μέχρι το έτος 2050 - η αποδοτική κάθετη μεταφορά έχει γίνει μια πιεστική πρόκληση. Για να συμβαδίσει με την εισροή αστικών κατοίκων και την άνοδο της στάθμης της θάλασσας, οι προγραμματιστές όχι μόνο θα χρειαστεί να χτίσουν υψηλότερα, αλλά θα χρειαστεί επίσης να σχεδιάσουν πράσινες κάθετες μεταφορές: δηλαδή ασφαλείς και βιώσιμους τρόπους μετακίνησης κατοίκων από το έδαφος προς τον ουρανό .

Οι νεώτεροι ανελκυστήρες διαθέτουν ήδη πράσινα χαρακτηριστικά όπως τα φώτα των οδηγήσεων, τα υδατοδιαλυτά χρώματα και τα ανακυκλωμένα υλικά κατασκευής, αλλά πολλές εταιρείες έχουν αρχίσει να διερευνούν μια ευρεία και κάπως αλλόκοτη σειρά εναλλακτικών λύσεων προς τα παραδοσιακά συστήματα σχοινιών και τροχαλιών πριν από εκατό χρόνια. Από το διαγώνιο ταξίδι (το ξενοδοχείο του Λας Βέγκας διαθέτει ένα ανελκυστήρα που εκτείνεται κατά μήκος του πυραμιδικού κτιρίου σε κλίση 39 μοιρών) μέχρι την αποστολή προορισμού (ομαδοποιώντας τους επιβάτες που κατευθύνονται προς τους ίδιους προορισμούς στους ίδιους ανελκυστήρες) σε κάτι που ονομάζεται μαγνητικοί κινητήρες ένα μαγνητικό πεδίο για την προώθηση μιας καμπίνας ανελκυστήρα μεταξύ των ορόφων), ο κόσμος των κάθετων μεταφορών είναι μια από τις μεγάλες ελπίδες και υψηλότερα πονταρίσματα.

Γενικά δεν δίνουμε μεγάλη σκέψη στους ανελκυστήρες, εκτός από τις σύντομες στιγμές που είμαστε μέσα σε αυτούς. Μπορούν να μας κάνουν να αισθανόμαστε κλειστοφοβικές, αμήχανες ή ανυπόμονες, αλλά αυτές οι κατακόρυφες μεταφορές είναι στην πραγματικότητα ένα θαύμα της μηχανικής: όχι μόνο οι ανελκυστήρες επιβατών και οι εμπορευματικές μεταφορές εκατοντάδες ιστορίες - σε δωμάτια και διαμερίσματα, λόμπι και υπόγεια - μεταφέρουν τόνους χαλύβδινων καλωδίων κάθε ταξίδι που κάνουν. Οι άξονες στους οποίους λειτουργούν είναι ουσιαστικοί για τη δομική ακεραιότητα ενός κτιρίου και ο σχεδιασμός τους μπορεί να σημαίνει την κρίσιμη διαφορά ανάμεσα στην αειφόρο χρήση του χώρου και την απόδοση της επένδυσης.

Δυστυχώς, πολλοί ανελκυστήρες στις Ηνωμένες Πολιτείες εξαρτώνται από την τεχνολογία γήρανσης, τα καμπανάκια και τα επιβλαβή λιπαντικά, με σημαντικό περιβαλλοντικό και οικονομικό κόστος. Θεωρήστε ότι ένας ανελκυστήρας μέσα σε ένα τυπικό ουρανοξύστη μπορεί να ζυγίζει 80.000 λίβρες. ανυψώνοντας όλη αυτή τη μάζα απαιτεί μια τεράστια ποσότητα ενέργειας. Όσο ψηλότερο είναι το κτίριο, τόσο περισσότερο χρειάζονται οι φρεάτιες του ανελκυστήρα, το καθένα με τη δική του μηχανή. Επιπλέον ψηλά κτίρια απαιτούν συχνά ένα δεύτερο λόμπι ουρανού στο μισό δρόμο ανάμεσα στο ισόγειο και την οροφή. Στην πραγματικότητα, οι ανελκυστήρες αντιπροσωπεύουν συνήθως μεταξύ 2% και 10% της χρήσης ενέργειας ενός κτιρίου. Αυτό περιλαμβάνει υλικά-εσωτερικά χρώματα, χαλιά, πίνακες ελέγχου, φωτισμό, συστήματα εξαερισμού-και τη μηχανική τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την λειτουργία της ίδιας της καμπίνας.

Κάθε ένα από αυτά τα στοιχεία συμβάλλει σε μια συνολική βαθμολογία ενός κτιρίου για τη διαπίστευση Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) από το Συμβούλιο Green Building των ΗΠΑ. Ουσιαστικά, το LEED είναι ένα παγκοσμίως αναγνωρισμένο σύμβολο επίτευξης της βιωσιμότητας, αν και πολλοί κατασκευαστές ανελκυστήρων προσλαμβάνουν τρίτα μέρη για τη διενέργεια κύκλων ζωής και τοξικολογικών μελετών σχετικά με τα υλικά τους. Κτίρια σε όλο τον κόσμο είναι πρόθυμοι να πάρουν αυτή τη σφραγίδα της έγκρισης.

Ενώ το LEED εξέδωσε τα πιο πρόσφατα πρότυπα ανελκυστήρα το 2016, οι πράσινες πρωτοβουλίες κάθετης μεταφοράς ξεκίνησαν ήδη από τη δεκαετία του 1990. Για παράδειγμα, η τεχνολογία άνευ μηχανοστασίου (MRL) εξάλειψε το δωμάτιο που φιλοξενεί το υδραυλικό λάδι και τις αντλίες - μία από τις μεγαλύτερες προόδους στον σχεδιασμό του ανελκυστήρα από τότε που πήγαν ηλεκτρικά πριν από έναν αιώνα. Ο ανελκυστήρας χωρίς δωμάτιο καταναλώνει λιγότερο κάθετο και οριζόντιο χώρο. χωρίς ένα μηχανοστάσιο, η επίπεδη οροφή ενός κτιρίου μπορεί να φιλοξενήσει ευκολότερα τις εκτάσεις με φυτά και ηλιακούς συλλέκτες.

Αυτές τις μέρες, οι κατασκευαστές ενδιαφέρονται κυρίως για συστήματα αναζωογόνησης: ανελκυστήρες που ανακτούν μέρος της ενέργειας που καταναλώνουν. Για την κάθετη βιομηχανία μεταφορών, αυτό σημαίνει την προώθηση μιας οικονομίας όπου η βιωσιμότητα είναι κερδοφόρα. Το 2017, ο ανελκυστήρας Thyssenkrupp έγινε η πρώτη εταιρεία για την αναβάθμιση υπάρχοντος ανελκυστήρα για την επίτευξη καθαρής μηδενικής ενέργειας. Το έργο, το οποίο έλαβε χώρα στην ιστορική συνοικία της Βοστώνης, εξέτασε αυτοκίνητα που παράγουν ενέργεια που εκτρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια πίσω στο ηλεκτρικό δίκτυο. Οι μηχανικοί ήθελαν να βρουν τρόπους για να εξοικονομήσουν ενέργεια όταν έτρεχε ο ανελκυστήρας - και, πιο κριτικά, όταν ο ανελκυστήρας δεν έτρεχε.

"Παράγουμε πραγματικά περισσότερη ενέργεια από ό, τι καταναλώνουμε", λέει ο Brad Nemeth, αντιπρόεδρος της αειφορίας στο Thyssenkrupp Elevator Americas. Ένας πρωτοπόρος στην κάθετη τεχνολογία, η εταιρεία βρήκε έναν τρόπο να απενεργοποιήσει τα φώτα του ανελκυστήρα, τον ανεμιστήρα και ακόμη και να απενεργοποιήσει τη λειτουργία του: δημιούργησαν έναν ανελκυστήρα για ύπνο, έτσι ώστε να μιλήσει (αλλά αυτός που ξυπνάει με εντολή).

Παραδόξως, οι ανελκυστήρες απαιτούν ενέργεια ακόμη και όταν δεν χρησιμοποιούνται: όταν οι καμπίνες παραμένουν αδρανείς μετά την πρωινή βιασύνη, για παράδειγμα, τα συστήματα ανελκυστήρων πρέπει να παραμείνουν ενεργοποιημένα έτσι ώστε να είναι έτοιμα για την επόμενη κλήση επιβατών. Σε μια προσπάθεια να μειωθεί η σπατάλη ενέργειας και να βελτιωθεί η αποδοτικότητα, η Otis Elevator σχεδίασε ένα σύστημα που ονομάζεται CompassPlus Destination Dispatching, το οποίο αφαιρεί τους ανελκυστήρες από την υπηρεσία όταν η κυκλοφορία είναι ελαφριά. Μια άλλη συσκευή, ο πατενταρισμένος ανελκυστήρας με μπαταρία Gen2 Switch, λειτουργεί με ηλιακή και αιολική ενέργεια και καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από ένα στεγνωτήρα μαλλιών. "Η τεχνολογία Otis χρησιμοποιείται πλέον καθημερινά σε περισσότερες από 250 πόλεις σε περισσότερες από 50 χώρες", λέει ο Tom Vining, πρόεδρος της Otis Americas. "Μέχρι σήμερα έχουμε πουλήσει περισσότερα από μισό εκατομμύριο ανελκυστήρες Gen2."

Πράγματι, η Otis είναι ο μεγαλύτερος κατασκευαστής συστημάτων κατακόρυφων συγκοινωνιών παγκοσμίως, με ανελκυστήρες σε ορισμένες από τις πιο εικονικές δομές του κόσμου, όπως ο Πύργος του Άιφελ, το Empire State Building, το αρχικό Παγκόσμιο Κέντρο Εμπορίου και το Burj Khalifa (στα 828 μέτρα, θεωρείται το ψηλότερο κτίριο στον κόσμο). Οι ανελκυστήρες τους χρονολογούνται στα μέσα του 19ου αιώνα, αν και η χρήση ανυψωτικών μηχανημάτων μπορεί να ανιχνευθεί ακόμα περισσότερο στη ρωμαϊκή αρχαιότητα. Οι γερανοί, οι αγκυροβόλιοι και οι καστανιές (αρχαίοι μηχανισμοί άντλησης νερού που βασίζονται σε ένα είδος ταλάντευσης, σχεδιασμός οπών) μπορεί κάλλιστα να έχουν εμπνεύσει τη χρήση αντιστάσεων σε πρώτους ανελκυστήρες και ανυψωτήρες.

Οι σύγχρονοι μηχανικοί ανελκυστήρων, ωστόσο, αντιμετωπίζουν ένα μοναδικά σύγχρονο πρόβλημα: τον αγώνα για την εξάλειψη της τοξικής απορροής που προκύπτει όταν μια καμπίνα ανελκυστήρα είναι βυθισμένη από παλιρροιακά νερά. Η τοποθέτηση της κλιματικής αλλαγής σημαίνει πιο έντονες υπερβολικές καταιγίδες, οι οποίες μπορούν να κατακλύσουν τους φρεάτιους του ανελκυστήρα. Όταν το νερό στραγγίζει, συλλέγει λιπαντικά, τα οποία μπορούν να μεταφερθούν απευθείας στην παροχή νερού μας, απειλώντας την υδρόβια ζωή. Σε απάντηση, η Thyssenkrup ανέπτυξε ένα υποκατάστατο πετρελαίου - ένα βιοαποικοδομήσιμο ρευστό με βάση την κράμβη.

Η Schindler Elevator Corporation, από την πλευρά της, εργάστηκε για να μειώσει την κατανάλωση καυσίμου του στόλου οχημάτων εξυπηρέτησης μέσω της τοπικής προμήθειας υλικού και της διανομής διανομέα, γεγονός που μειώνει τις συνολικές εκπομπές από τις μεταφορές. "Το 80% των εξαρτημάτων του εξοπλισμού μας είναι ανακυκλώσιμα", λέει ο Mike Ramandanes, ανώτερος αντιπρόεδρος των νέων εγκαταστάσεων του Schindler Elevator. Η εταιρεία συνεργάζεται με μερικά από τα πιο γνωστά πράσινα κτίρια στις ΗΠΑ, συμπεριλαμβανομένου του Hearst Tower, του πρώτου κτιρίου στη Νέα Υόρκη για να λάβει την πιστοποίηση LEED Gold (από τότε έχει απονεμηθεί πλατινένιο καθεστώς).

Οι τιμές εγκατάστασης για τα ψηλότερα κτίρια μπορούν να κυμανθούν από 500.000 δολάρια για ανελκυστήρες ενός αυτοκινήτου έως περισσότερο από 1 εκατομμύριο δολάρια για δίκυκλα (που σταματούν σε εναλλασσόμενους ορόφους, μειώνοντας τον αριθμό στάσεων ανά διαδρομή), σύμφωνα με μια συνολική έκθεση του Orbis Research του 2017. Οι επιχειρήσεις κοινής ωφελείας παρέχουν περιορισμένα φορολογικά κίνητρα για πράσινους "εκσυγχρονισμένους" ανελκυστήρες και ορισμένοι εγκαταστάτες προσφέρουν μετρήσεις επί τόπου για να δείξουν στις επιχειρήσεις και στους ενοικιαστές ότι η εξοικονόμηση ενέργειας είναι πραγματική. Αλλά η κεφαλαιακή στρατηγική και τα προϊόντα ώθησης προς πώληση είναι κυρίως η εργασία των ίδιων των κατασκευαστών ανελκυστήρων.

Ενώ η αναβάθμιση του ανελκυστήρα είναι δαπανηρή, τα μερίσματα αξίζει τον κόπο. Και όταν οι προγραμματιστές υιοθετούν βιώσιμη κάθετη τεχνολογία, υποκινούν την καινοτομία. Μια καινοτομία, όπως ο ανελκυστήρας τύπου "TWIN" της Thyssenkrupp, με διπλό θάλαμο ανελκυστήρα με ανεξάρτητες καμπίνες που ταξιδεύουν στις ίδιες σιδηροτροχιές, επιτρέπει την απρόσκοπτη κίνηση ανάμεσα στις κορυφαίες και τις κάτω ζώνες κτιρίων 30 ή περισσότερων ιστοριών - ενδεχομένως απελευθερώνοντας ολόκληρο το δάπεδο για επιχειρήσεις ή τόπος κατοικίας. Οι μικρότεροι μηχανισμοί ανελκυστήρων, όπως αυτοί που σχεδιάστηκαν από την Otis, αντικαθιστούν τα συνηθισμένα σχοινιά με επίπεδες ζώνες, που μειώνουν το βάρος και μειώνουν την αντίσταση του αέρα και τη θέρμανση της θερμότητας. Αυτές οι λύσεις απευθύνονται στους καταναλωτές, αλλά μπορούν επίσης να προσφέρουν στους ιδιοκτήτες κτιρίων σημαντικές μειώσεις των ενεργειακών δαπανών και μια πιο κομψή αισθητική σε εσωτερικούς χώρους.

Πολλές εταιρείες δοκιμάζουν ακόμη και νεότερη τεχνολογία offsite. Ο κατασκευαστής ασανσέρ Kone Oyj με έδρα το Ελσίνκι, για παράδειγμα, διάτρησε 350 μέτρα σε ένα ορυχείο ασβεστόλιθου για να δημιουργήσει ένα εργαστήριο τεχνολογίας όπου διεξάγει πειράματα με πατενταρισμένο υλικό ανύψωσης, ρομποτική, δονητικό συντονισμό και ελεύθερες πτώσεις. Και στη Γερμανία, η Thyssenkrupp δοκιμάζει το νέο της "MULTI", το οποίο βασίζεται σε μαγνητικά πεδία αντί για καλώδια και μπορεί να τρέξει μέσα ή έξω από ένα κτίριο, κάθετα ή οριζόντια, προσφέροντας στους αρχιτέκτονες μια νέα γκάμα δυνατοτήτων.

Αλλά το επίκεντρο του υψηλού φρενίτιου μπορεί να είναι η Ασία και η Μέση Ανατολή. Το ιστορικό πρόγραμμα αστικοποίησης της Κίνας αύξησε δραματικά τον αριθμό των κάθετων έργων μεταφοράς εκεί. Στο Ντουμπάι, όπου φιλοξενούνται 18 από τους ψηλότερους πύργους στον κόσμο, οι πανοραμικοί ανελκυστήρες, τα εργονομικά συστήματα θραύσης και η τεχνολογία ακύρωσης θορύβου αποτελούν τα χαρακτηριστικά ενός νέου ορίου στην κάθετη τεχνολογία. Ο Πύργος Jeddah της Σαουδικής Αραβίας θα είναι το πρώτο κτίριο που θα φτάσει τα 1.000 μέτρα - δηλαδή εννέα φορές το ύψος του πρώτου πυραυλικού πυραύλου της NASA - όταν τελειώσει το 2020.

Η μέρα θα έρθει όταν ένας επιβάτης μπορεί να φτάσει μέχρι την 300ή ιστορία ενός πύργου που καλύπτεται από σύννεφο, το ταξίδι της προς τα πάνω που προωθείται με καμπίνες χωρίς σχοινιά και ηλιακή ενέργεια. Οι ανελκυστήρες θα είναι ελεύθεροι να ταξιδέψουν οποιουδήποτε τρόπου, το στυλ Willy Wonka και οι αρχιτέκτονες δεν θα περιορίζονται πλέον από την κάθετη κατεύθυνση του προς τα πάνω ή από τους περιορισμούς του εδάφους που ακολουθεί. Σε έναν πλανήτη όπου οι πόροι γης είναι πεπερασμένοι, η βιώσιμη ανύψωση είναι πρωταρχικής σημασίας.

"Με την τεράστια αστικοποίηση στο χέρι", λέει ο Ramandanes, "είναι δουλειά μας να διασφαλίσουμε ότι έχουμε την ικανότητα να κυριολεκτικά να πάμε ψηλότερα από ποτέ".