بسیار عالی! از دنیای میکروسکوپی ژنها فاصله میگیریم و به سراغ یکی از بزرگترین چالشهای مهندسی و معماری قرن بیست و یکم میرویم: تسخیر اعماق اقیانوس.
ساخت شهر زیرآبی فقط یک رویای علمی-تخیلی نیست؛ بلکه راه حلی برای افزایش سطح دریاها و کمبود فضا روی خشکی است. اما زندگی در زیر آب با زندگی روی زمین تفاوتهای بنیادینی دارد.
شهرهای زیرآبی و مهندسی اعماق
۱. چالشهای فیزیکی: نبرد با فشار خردکننده
بزرگترین مانع در زیر آب، فشار هیدرولیک است. به ازای هر ۱۰ متر که به عمق میرویم، فشار ۱ اتمسفر (معادل وزن یک خودرو روی هر اینچ مربع) افزایش مییابد.
- ساختار کروی و گنبدی: در شهرهای زیرآبی، گوشههای تیز وجود ندارد. سازهها باید کروی یا استوانهای باشند تا فشار آب را به طور مساوی در تمام سطح پخش کنند.
- مصالح نوین: فولاد معمولی در برابر خوردگی نمک و فشار اعماق دوام نمیآورد. مهندسان به دنبال استفاده از بتنهای شفاف، آکریلیکهای فوقضخیم و آلیاژهای تیتانیوم هستند.
۲. تأمین حیات: تنفس و تغذیه در حباب
یک شهر زیرآبی باید کاملاً خودکفا (Self-sufficient) باشد.
- تولید اکسیژن: اکسیژن را میتوان از طریق الکترولیز آب دریا (تجزیه $H_2O$ به هیدروژن و اکسیژن) یا با استفاده از مزارع بزرگ جلبکهای میکروسکوپی که فتوسنتز میکنند، تأمین کرد.
- کشاورزی هیدروپونیک و آکواپونیک: مواد غذایی در طبقات داخلی شهر و بدون نیاز به خاک، با استفاده از نورهای LED مخصوص رشد گیاه تولید میشوند.
۳. تأمین انرژی: نیروگاههای اقیانوسی
یک شهر زیرآبی به انرژی عظیمی نیاز دارد، اما نمیتوان از سوختهای فسیلی استفاده کرد.
- انرژی حرارتی اقیانوس (OTEC): استفاده از تفاوت دمای بین آب گرم سطح و آب سرد اعماق برای چرخاندن توربینها.
- توربینهای جزر و مدی: استفاده از جریانهای دائمی آب اقیانوس که مثل بادهای قوی، توربینهای زیرآبی را به حرکت در میآورند.
۴. پروژههای واقعی و کانسپتهای پیشرو
دنیا در حال حاضر شاهد پروژههای آزمایشی جالبی است:
- پروژه Ocean Spiral (ژاپن): یک طرح عظیم از شرکت شیمیزو که شامل یک سازه مارپیچی به طول ۴ کیلومتر است که سطح آب را به کف اقیانوس متصل میکند و گنجایش ۵,۰۰۰ ساکن را دارد.
- هتلهای زیرآبی: در حال حاضر سازههایی مثل "The Muraka" در مالدیو نشان دادهاند که زندگی لوکس زیر آب (در عمق کم) کاملاً امکانپذیر است.
جدول مقایسهای: زندگی روی زمین در مقابل زیر آب
ویژگی | زندگی روی خشکی | زندگی زیر آب (اعماق) |
فشار محیط | ۱ اتمسفر (ثابت) | ۱۰ تا ۵۰ برابر بیشتر (بسته به عمق) |
دسترسی به نور | خورشید (رایگان) | نور مصنوعی (نیاز به انرژی زیاد) |
دشمن اصلی سازه | زلزله و باد | فشار آب و خوردگی نمک |
تأمین اکسیژن | طبیعی و محیطی | تولید مصنوعی و فیلتراسیون مداوم |
۵. روانشناسی زندگی در زیر آب
یکی از بزرگترین چالشها، سلامت روان است. انسانها به چرخه روز و شب و دیدن آسمان نیاز دارند. در شهرهای زیرآبی، مهندسان باید از دیوارههای واقعیت مجازی که آسمان را شبیهسازی میکنند و سیستمهای نورپردازی هوشمند استفاده کنند تا از افسردگی ساکنان جلوگیری کنند.
