Innowacyjne schronienia niewymagające dostępu do sieci energetycznej

Zmiana klimatu powoduje wzrost liczby klęsk i katastrof na całym świecie. Bezdomność i masowe migracje to tylko niektóre z najpoważniejszych skutków tego zjawiska. W takich sytuacjach służby ratunkowe i międzynarodowe organizacje muszą być stanie szybko zapewnić tymczasowe schronienie oraz tworzyć prowizoryczne szkoły, szpitale czy infrastrukturę transportową.

Uczestnicy projektu ULITES (Ultra-lightweight structures with integrated photovoltaic solar cells: Design, analysis, testing and application to an emergency shelter prototype) postanowili odpowiedzieć na coraz większe zapotrzebowanie na przenośne schronienia, które pomogą ograniczyć skutki ekonomiczne i społeczne klęsk żywiołowych.

W ramach projektu ULITES powstał prototyp namiotu ratunkowego, będącego nowym, lżejszym i bardziej praktycznym rozwiązaniem zapewniającym tymczasowe schronienie. Namiot jest przenośny i lekki, a do tego autonomiczny.

Prototyp ma 7,5 m długości i składa się z trzech nadmuchiwanych cylindrów o wadze 250 kg każdy, zajmujących powierzchnię 150 m2. 8 ludzi jest w stanie rozłożyć namiot w czasie poniżej 2 godzin. Nadmuchiwanie do 20 milibarów zajmuje około 30 minut. Do utrzymania konstrukcji wystarczy uzupełnianie powietrza przez ok. 5 minut dziennie. Nadmuchiwanie uruchamia się automatycznie, gdy ciśnienie spadnie poniżej 10 milibarów. Całkowite zużycie energii ma wynosić ok. 250 W na dzień. Namiot może posiadać drzwi przednie i tylne, w zależności od zapotrzebowania. Konstrukcja jest modułowa, dzięki czemu można łatwo ją rozbudować, dodając nowe cylindry.

Badacze wykorzystali pasy z włókna węglowego i membrany pokryte PCW do zbudowania prototypowego namiotu oraz wbudowali ogniwa fotowoltaiczne w membrany. Konwencjonalne nadmuchiwane konstrukcje muszą być stale podłączone do źródła zasilania ze względu na duże straty powietrza. W przeciwieństwie do nich, namiot ULITES czerpie energię z wbudowanych ogniw słonecznych i akumulatorów, które dostarczają elektryczność, gdy jest potrzebna. Ponadto zaawansowane powłoki i techniki zgrzewania zastosowane w procesie produkcji minimalizują wyciek powietrza.

Konstrukcja namiotu została zoptymalizowana dzięki specjalnie opracowanemu wirtualnemu tunelowi aerodynamicznemu. Jest to niezwykle ważne narzędzie obliczeniowe, które umożliwiło zaprojektowanie tej lekkiej konstrukcji, z uwzględnieniem jej interakcji z wiatrem.

Rozwiązanie ULITES pozwala także na obniżenie kosztów projektowania i utrzymania dzięki ograniczeniu liczby eksperymentów w tunelu aerodynamicznym, mniejszemu zużyciu energii oraz łatwiejszemu montażowi w porównaniu z konstrukcjami sztywnymi.