यह शोध इलिनोइस में नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी द्वारा आयोजित किया गया है। (प्रतिनिधि)
इलिनोइस:
नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी के नए शोध ने भूमिगत जलवायु परिवर्तन को शहरी क्षेत्रों के नीचे बदलती धरती से जोड़ा है। जैसे-जैसे जमीन गर्म होती है, वह विकृत भी होती जाती है। इन घटनाओं के परिणामस्वरूप ज़मीन में अत्यधिक हलचल होती है और विस्तार और संकुचन के कारण दरारें पड़ जाती हैं, जो अंततः संरचनाओं के दीर्घकालिक स्थायित्व और परिचालन प्रदर्शन को ख़राब कर देती हैं।
शोधकर्ताओं का दावा है कि इस तरह के बढ़ते तापमान ने पिछली इमारत की गिरावट में योगदान दिया होगा, और उनका अनुमान है कि ये समस्याएं आने वाले वर्षों तक बनी रह सकती हैं।
हालाँकि बढ़ता तापमान हमारे बुनियादी ढांचे के लिए खतरा पैदा करता है, शोधकर्ता इसे एक संभावित अवसर के रूप में भी देखते हैं। भूमिगत परिवहन प्रणालियों, पार्किंग गैरेज और बेसमेंट सुविधाओं से भूमिगत उत्सर्जित अपशिष्ट गर्मी को कैप्चर करके, शहरी योजनाकार भूमिगत जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम कर सकते हैं और साथ ही गर्मी को अप्रयुक्त थर्मल ऊर्जा संसाधन में पुन: उपयोग कर सकते हैं।
यह अध्ययन आज नेचर पोर्टफोलियो जर्नल, कम्युनिकेशंस इंजीनियरिंग में प्रकाशित किया जाएगा। यह उपसतह ताप द्वीपों के कारण होने वाली जमीनी विकृतियों और नागरिक बुनियादी ढांचे पर उनके प्रभाव को मापने वाला पहला अध्ययन है।
अध्ययन का नेतृत्व करने वाले नॉर्थवेस्टर्न के एलेसेंड्रो रोटा लोरिया ने कहा, “भूमिगत जलवायु परिवर्तन एक मूक खतरा है।” “तापमान में बदलाव के परिणामस्वरूप जमीन विकृत हो रही है, और कोई भी मौजूदा नागरिक संरचना या बुनियादी ढांचा इन बदलावों का सामना करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है। हालांकि यह घटना लोगों की सुरक्षा के लिए खतरनाक नहीं है, लेकिन यह फाउंडेशन के सामान्य दिन-प्रतिदिन के संचालन को प्रभावित करेगी। बड़े पैमाने पर सिस्टम और नागरिक बुनियादी ढांचे, “श्री रोटा लोरिया ने कहा।
“शिकागो की मिट्टी गर्म होने पर सिकुड़ सकती है, कई अन्य महीन दाने वाली मिट्टी की तरह। भूमिगत तापमान बढ़ने के परिणामस्वरूप, शहर की कई नींवें अवांछित निपटान से गुजर रही हैं, धीरे-धीरे लेकिन लगातार। दूसरे शब्दों में, आपको वेनिस में रहने की ज़रूरत नहीं है एक ऐसे शहर में रहें जो डूब रहा है – भले ही ऐसी घटनाओं के कारण पूरी तरह से अलग हों,”
श्री रोटा लोरिया नॉर्थवेस्टर्न के मैककॉर्मिक स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग में सिविल और पर्यावरण इंजीनियरिंग के सहायक प्रोफेसर हैं।
भूमिगत जलवायु परिवर्तन क्या है? दुनिया भर के कई शहरी क्षेत्रों में, इमारतों और भूमिगत परिवहन से गर्मी लगातार फैलती रहती है, जिससे जमीन खतरनाक दर से गर्म हो जाती है। पिछले शोधकर्ताओं ने पाया है कि शहरों के नीचे उथली उपसतह प्रति दशक 0.1 से 2.5 डिग्री सेल्सियस तक गर्म होती है।
“भूमिगत जलवायु परिवर्तन” या “उपसतह ताप द्वीप” के रूप में जानी जाने वाली इस घटना को पारिस्थितिक मुद्दों (जैसे दूषित भूजल) और स्वास्थ्य मुद्दों (अस्थमा और हीटस्ट्रोक सहित) का कारण माना जाता है।
लेकिन, अब तक, नागरिक बुनियादी ढांचे पर भूमिगत जलवायु परिवर्तन के प्रभाव का अध्ययन नहीं किया गया है और इसे बहुत कम समझा गया है।
“यदि आप बेसमेंट, पार्किंग गैरेज, सुरंगों और ट्रेनों के बारे में सोचते हैं, तो ये सभी सुविधाएं लगातार गर्मी उत्सर्जित करती हैं,” श्री रोटा लोरिया ने कहा।
“सामान्य तौर पर, शहर ग्रामीण क्षेत्रों की तुलना में अधिक गर्म होते हैं क्योंकि निर्माण सामग्री समय-समय पर मानव गतिविधि और सौर विकिरण से उत्पन्न गर्मी को रोकती है और फिर इसे वायुमंडल में छोड़ देती है। उस प्रक्रिया का दशकों से अध्ययन किया गया है। अब, हम इसके उपसतह समकक्ष को देख रहे हैं, जो यह ज्यादातर मानवजनित गतिविधि से प्रेरित है,” उन्होंने कहा।
धीरे धीरे डूब रहा है
तीन वर्षों तक तापमान डेटा एकत्र करने के बाद, श्री रोटा लोरिया ने यह अनुकरण करने के लिए एक 3डी कंप्यूटर मॉडल बनाया कि 1951 (जिस वर्ष शिकागो ने अपनी मेट्रो सुरंगों को पूरा किया था) से आज तक जमीन का तापमान कैसे विकसित हुआ है। उन्होंने क्षेत्र में मापे गए मानों के अनुरूप मान पाया और सिमुलेशन का उपयोग करके भविष्यवाणी की कि वर्ष 2051 तक तापमान कैसे विकसित होगा।
श्री रोटा लोरिया ने यह भी बताया कि बढ़ते तापमान की प्रतिक्रिया में जमीन कैसे विकृत होती है। जबकि कुछ सामग्रियां (मुलायम और कड़ी मिट्टी) गर्म करने पर सिकुड़ जाती हैं, वहीं अन्य सामग्रियां (कठोर मिट्टी, रेत और चूना पत्थर) फैलती हैं।
सिमुलेशन के अनुसार, गर्म तापमान के कारण जमीन फूल सकती है और 12 मिलीमीटर तक ऊपर की ओर फैल सकती है। वे जमीन को सिकुड़ने और इमारत के वजन के नीचे 8 मिलीमीटर तक नीचे धंसने का कारण भी बन सकते हैं।
यद्यपि यह सूक्ष्म प्रतीत होता है और मनुष्यों के लिए अगोचर है, यह भिन्नता कई भवन घटकों और नींव प्रणालियों की तुलना में अधिक है जो उनकी परिचालन आवश्यकताओं से समझौता किए बिना संभाल सकते हैं।
श्री रोटा लोरिया ने कहा, “हमारे कंप्यूटर सिमुलेशन के आधार पर, हमने दिखाया है कि जमीन की विकृति इतनी गंभीर हो सकती है कि वे नागरिक बुनियादी ढांचे के प्रदर्शन के लिए समस्याएं पैदा कर सकती हैं।”
“ऐसा नहीं है कि कोई इमारत अचानक गिर जाएगी। चीजें बहुत धीरे-धीरे गिर रही हैं। संरचनाओं और बुनियादी ढांचे की सेवाक्षमता के परिणाम बहुत बुरे हो सकते हैं, लेकिन उन्हें देखने में काफी समय लगता है। यह बहुत संभव है कि भूमिगत जलवायु परिवर्तन पहले ही इसका कारण बन चुका है दरारें और अत्यधिक नींव जमाव को हमने इस घटना से नहीं जोड़ा क्योंकि हमें इसकी जानकारी नहीं थी,” उन्होंने आगे कहा।
कटाई की गर्मी
क्योंकि शहरी योजनाकारों और वास्तुकारों ने भूमिगत जलवायु परिवर्तन के उभरने से पहले अधिकांश आधुनिक इमारतों को डिजाइन किया था, उन्होंने आज हमारे द्वारा अनुभव किए जाने वाले तापमान परिवर्तन को सहन करने के लिए संरचनाओं को डिजाइन नहीं किया था। फिर भी, आधुनिक इमारतें पहले की समयावधियों, जैसे कि मध्य युग, की संरचनाओं से बेहतर होंगी।
श्री रोटा लोरिया ने कहा, “संयुक्त राज्य अमेरिका में, सभी इमारतें अपेक्षाकृत नई हैं।”
“बहुत पुरानी इमारतों वाले यूरोपीय शहर उपसतह जलवायु परिवर्तन के प्रति अधिक संवेदनशील होंगे। पत्थर और ईंटों से बनी इमारतें जो पिछले डिजाइन और निर्माण प्रथाओं का सहारा लेती हैं, आमतौर पर शहरों के वर्तमान संचालन से जुड़ी गड़बड़ी के साथ बहुत नाजुक संतुलन में होती हैं। थर्मल उपसतह ताप द्वीपों से जुड़ी गड़बड़ी ऐसे निर्माणों के लिए हानिकारक प्रभाव डाल सकती है,” उन्होंने कहा।
आगे बढ़ते हुए, श्री रोटा लोरिया ने कहा कि भविष्य की योजना रणनीतियों में अपशिष्ट ताप का संचयन करने और इसे अंतरिक्ष हीटिंग के लिए इमारतों तक पहुंचाने के लिए भू-तापीय प्रौद्योगिकियों को एकीकृत करना चाहिए। जमीन में प्रवेश करने वाली गर्मी की मात्रा को कम करने के लिए योजनाकार नई और मौजूदा इमारतों पर थर्मल इन्सुलेशन भी स्थापित कर सकते हैं।
श्री रोटा लोरिया ने कहा, “सबसे प्रभावी और तर्कसंगत दृष्टिकोण भूमिगत संरचनाओं को इस तरह से अलग करना है कि बर्बाद होने वाली गर्मी की मात्रा न्यूनतम हो।” “यदि ऐसा नहीं किया जा सकता है, तो भू-तापीय प्रौद्योगिकियां इमारतों में गर्मी को कुशलतापूर्वक अवशोषित करने और पुन: उपयोग करने का अवसर प्रदान करती हैं। हम जो नहीं चाहते हैं वह भूमिगत संरचनाओं को सक्रिय रूप से ठंडा करने के लिए प्रौद्योगिकियों का उपयोग करना है क्योंकि यह ऊर्जा का उपयोग करता है। वर्तमान में, असंख्य समाधान हैं इसे लागू किया जा सकता है,” उन्होंने कहा।
(शीर्षक को छोड़कर, यह कहानी एनडीटीवी स्टाफ द्वारा संपादित नहीं की गई है और एक सिंडिकेटेड फ़ीड से प्रकाशित हुई है।)