В то время как мир изо всех сил пытается ограничить изменение климата, исследователи находят способы адаптироваться к более теплым зимним температурам, разрабатывая экологически безопасные способы производства искусственного снега.
Скорее всего, если вы что-нибудь знаете о Норвегии, вы знаете, что это место, где зародился лыжный спорт.
Скандинавская мифология описывает богов и богинь, охотящихся на лыжах, а 4000-летние петроглифы из северной Норвегии включают некоторые из самых ранних известных рисунков людей на лыжах. Одна из самых узнаваемых норвежских картин в мире изображает двух лыжников в 1206 году, спасающихся бегством с двухлетним принцем страны Хоконом Хоконссоном.
На протяжении веков катание на лыжах в Норвегии превратилось из практичного зимнего транспорта в вид спорта, глубоко укоренившийся в норвежской культуре. Сами норвежцы любят говорить, что входят в мир уникально подготовленными для своего северного дома - потому что они «рождаются с лыжами на ногах».
Но более теплая погода из-за изменения климата привела к не самым лучшим условиям для катания на лыжах в Норвегии и по всей Европе. Достижения в области оснежения, когда вода «засевается» белком из бактерии, которая позволяет производить снег при температурах около нуля, просто недостаточны, чтобы идти в ногу с меняющимся климатом..
В ответ группа норвежских исследователей получила грант в размере 2,3 миллиона норвежских крон от Министерства культуры Норвегии на разработку нового подхода к производству снега, который позволил бы производить снег энергосберегающим способом. даже при более высоких температурах. Название проекта вполне уместно: «Снег для будущего»."
Запуск тепловых насосов
Традиционное оснежение компенсирует нехватку снега, распыляя воду в холодный воздух, а все остальное делает физика. Но если температура выше нуля, по понятным причинам это просто не сработает.
Исследователи SINTEF, крупнейшего независимого исследовательского института Скандинавии, и Норвежского университета науки и технологии (NTNU) много работали с технологией, называемой тепловым насосом. Они считают, что тепловые насосы могут сыграть ключевую роль в производстве экологически чистого снега даже при более высоких температурах. Ваш холодильник и морозильная камера являются примерами устройств, в которых для регулирования температуры используются тепловые насосы.
«Одной из основных целей проекта будет выяснить, как мы можем производить снег независимо от температуры наружного воздуха, и разработать энергоэффективные способы производства снега», - говорит Петтер Нексо, ученый-исследователь в области энергетики. в SINTEF.
Нексо считает, что одним из возможных подходов является разработка тепловых насосов, в которых холодная сторона может использоваться для производства снега, а теплая сторона используется для обогрева.
«Если на улице холодно, традиционные снежные пушки работают очень хорошо. Но они зависят от температуры», - говорит Некса. «При более высоких температурах для производства снега нужна холодильная установка. Преимущество в том, что процесс не зависит от температуры воздуха».
Что может сделать этот процесс энергоэффективным, так это обогрев здания теплом, вырабатываемым тепловым насосом, когда он охлаждает воду для превращения в снег, говорит Некса.
«Таким образом, мы можем отапливать помещения, а также производить искусственный снег для лыжных склонов снаружи - практически бесплатно», - говорит он.
Использование тепла и холода от тепловых насосов
Подход предполагает адаптацию существующей технологии тепловых насосов, говорит Джейкоб Станг, один из коллег Нексо по SINTEF.
«Традиционное оборудование для производства снега, которое производит снег при температуре 0 градусов на открытом воздухе, не имеет «горячей стороны», - говорит Станг. «Это означает, что нам нужен тепловой насос, обладающий свойствами холодильной установки. Мы должны адаптировать такие компоненты, как испаритель и конденсатор, чтобы заставить их работать вместе».
Хранение и использование
Проект будет осуществляться в сотрудничестве с городом Тронхейм, где базируются SINTEF и NTNU, и Норвежской федерацией лыжного спорта (NSF).
Исследователи также надеются разработать более эффективные способы хранения снега, которые многие горнолыжные курорты используют в качестве защиты от более высоких температур. В настоящее время многие горнолыжные курорты используют опилки для хранения искусственного снега, который можно разбрасывать по склонам и тропам, когда погода не доставляет белый материал сам по себе. Хотя это проверенный подход, со временем опилки теряют свои изоляционные свойства и должны быть заменены.
В рамках проекта также будут определены новые способы обеспечения того, чтобы горнолыжные курорты получали как можно больше пользы от искусственного снега. Исследователи рассмотрят все: от проектирования и дренажа лыжных трасс до защиты от солнца и дождя, засолки и подготовки снега.
Передача технологий из рыбной отрасли
Исследователи будут проводить лабораторные эксперименты, использовать компьютерные модели и симуляции, создавать прототипы и проводить полевые испытания.
«Норвегия имеет давние традиции и опыт в этой области», - говорит Трюгве М. Эйкевик, профессор кафедры энергетики и технологических процессов NTNU. «Рыбная отрасль ежегодно производит около 300 тысяч тонн льда для экспорта рыбы. Этого достаточно, чтобы покрыть лыжную трассу шириной 8 метров и протяженностью 150 километров слоем льда толщиной 0,5 метра. чем возможно производить снег для катания на лыжах."
Национальный научный фонд надеется, что проект повысит шансы на то, что Норвегия сможет принимать у себя чемпионат мира по лыжным гонкам в будущем, но чиновники больше всего обеспокоены сохранением катания на лыжах в качестве времяпрепровождения в Норвегии. Сообщества по всей стране продвигают катание на лыжах, поддерживая легкодоступные, освещенные и ухоженные лыжные трассы и поощряя лыжные клубы. Эта сильная система привлекает молодых людей к катанию на лыжах, что привело к известности Норвегии как в соревнованиях по горным лыжам, так и по беговым лыжам. Это также помогает поддерживать здоровье людей, побуждая их выходить на улицу для занятий спортом зимой.
«Вызовы, связанные с изменением климата, представляют, пожалуй, самую большую угрозу для лыжного спорта. Вот почему мы очень рады, что этот проект набирает обороты», - говорит Марит Гьерланд, консультант NSF по лыжным трассам.. «Хорошие результаты проекта будут иметь большое значение для будущего горнолыжного спорта».
Она говорит, что эта технология может также повысить популярность лыжного спорта, сделав снег доступным там, где его раньше не было.
"Точно так же, как у нас есть искусственные футбольные поля, мы могли бы также создавать будущие снежные парки", - говорит она.
Исследовательский центр снежных технологий
Одной из целей проекта является создание в Тронхейме научно-исследовательского центра технологии снега, в котором могли бы осуществляться как норвежские, так и международные проекты.
«Мы предусматриваем разработку более эффективных холодильных установок и концепций производства снега, объектов, предназначенных для комбинированного производства снега и тепла, а также общей концепции, объединяющей модели данных с метеорологическими данными», - говорит Эйкевик.
«Мы надеемся, что это поможет продвижению инноваций и развитию бизнеса, связанного с будущими объектами по производству снега», - говорит он.