چشم‌انداز دنیای هوشمند روشنایی خیابانی در شهرها

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، روشنایی مصنوعی از زمان توسعه خود در بیش از ۱۵۰ سال پیش تا کنون، شیوه کار و زندگی انسان را متحول کرده است و هر روز پیشرفتی جدید به بازار ارائه می‌کند. اندازه بازار جهانی روشنایی خیابانی ۱۱.۴۶ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۲ ارزش‌گذاری شد و پیش‌بینی می‌شود که تا سال ۲۰۳۱ به ۶۴.۶۷ میلیارد دلار برسد که این رشد چشمگیر به‌دلیل ابتکارات فراوان برای تأمین ایمنی و دید در جاده‌ها در سراسر جهان است.

با تقویت نوآوری‌ها و همکاری شرکت‌ها برای گسترش دامنه دسترسی، تسریع توسعه محصول و رسیدگی به نیازهای در حال تکامل مشتری آسان می‌شود. افزایش سرمایه‌گذاری‌های دولتی و خصوصی، اقدامات جاری را برای توسعه زیرساخت‌های عمومی هدایت می‌کند و طرح‌های نوآورانه می‌تواند جهش‌هایی را در این صنعت رقم بزند که در ادامه به بعضی از برجسته‌ترین آنها اشاره می‌شود.

Flowlight، روشنایی حاصل از انرژی موج

روشنایی Flowlight یک برداشت جالب از راه‌حل‌های روشنایی پایدار است که از نیروی جزرومد برای تأمین انرژی و روشن نگه‌داشتن چراغ استفاده می‌کند. هر چراغ دارای بازوی مجهز به توربین آبی مخصوص است که در آب فرو می‌رود تا از حرکت امواج نیرو تولید کند. از آنجایی که این راه‌حل بر نیروی جزرومد متکی است، از نظر جغرافیایی محدود خواهد بود و تنها می‌تواند برای اسکله‌ها، پیاده‌روها و جاده‌هایی استفاده شود که در امتداد ساحل قرار دارند.

لاله‌های بادی

طراحی لاله‌های بادی از چراغ‌های خیابانی سنتی الهام گرفته است و هر چراغ دارای یک توربین بادی عمودی است که در زمان وزش باد باتری داخلی چراغ را شارژ می‌کند. منبع نور این چراغ‌های لامپ‌های کم مصرف LED هستند که علاوه بر تأمین روشنایی و ایمنی خیابان‌ها، به زیبایی شهر نیز کمک می‌کنند.

دانه‌های انرژی چراغ‌های خیابانی

«دانه انرژی» یک ایده جذاب برای جایگزینی چراغ‌های خیابانی سنتی به کمک استفاده مجدد از باتری‌های مصرف‌شده است. هرچند باتری‌های مصرف‌شده ولتاژ کافی را برای راه‌اندازی وسیله موردنظر ندارند اما این بدان معنا نیست که تمام انرژی ذخیره‌شده آنها تمام‌شده است. طرح دانه انرژی پیشنهاد می‌کند که از مقادیر کم انرژی باقی‌مانده در باتری‌ها برای روشن کردن چراغ‌های خیابان در شب استفاده شود.

در این طرح کنار هر چراغ یک گلدان کوچک با ظروف باتری گرد قرار داده می‌شود تا مردم باتری‌های قدیمی خود را در آن قرار دهند تا از تمام انرژی باقی‌مانده در آن‌ها استفاده شود. بدیهی است که این طرح در حال حاضر فقط یک پیشنهاد است و تحقیقات زیادی برای تبدیل آن به یک راه‌حل عملی لازم است.

چراغ‌های خیابانی EnergyMe

ایده چراغ خیابانی «EnergyMe» استفاده از انرژی جنبشی افراد است، شهروندان می‌توانند با راه رفتن، دویدن، رکاب زدن و انجام حرکات ورزشی انرژی لازم برای روشن ماندن چراغ‌های خیابانی را تأمین کنند. این ایده می‌تواند انگیزه‌ای برای مشاغل ایجاد کند که امکانات لازم را برای ورزش کارمندان خود فراهم کنند تا علاوه بر کمک به سلامتی و تناسب اندام کارکنان، اثرات زیست‌محیطی و هزینه‌های مالیاتی کسب‌وکار خود را کاهش دهند.

چراغ‌های خیابانی تجدیدپذیر

چراغ‌های خیابانی تجدیدپذیر برخلاف مواردی که تا کنون گفته شد، به‌صورت تجاری در دسترس هستند. این چراغ‌ها خودکفا هستند و نشان داده‌اند که روشنایی خیابان‌ها می‌تواند بدون نیاز به شبکه برق محلی برقرار باشد. هر چراغ دارای دو منبع نیرو است و از انرژی خورشیدی و بادی برای تغذیه استفاده می‌کند. علاوه بر این هر چراغ دارای یک باتری داخلی است که می‌تواند چراغ را به مدت سه تا پنج روز روشن نگه دارد و برای مواقعی استفاده می‌شود که خورشید نمی‌تابد و باد نمی‌وزد.

درختان خورشیدی

«درخت خورشیدی» ساختاری شبیه به درخت است که از پنل‌های خورشیدی برای تأمین انرژی لامپ‌های LED خود و روشن کردن خیابان استفاده می‌کند. تمام انرژی تولیدشده در روز در باتری‌های داخلی ذخیره می‌شود تا چراغ‌ها را هنگام شب تغذیه کند. این درخت‌ها مجهز به حسگرهای تشخیص نور هستند و به‌طور خودکار هنگام غروب خورشید چراغ‌ها را روشن می‌کنند.

درختان sTREEt

«sTREEt» طرح توسعه‌یافته درختان خورشیدی است و از نظر مفهوم تقریباً شبیه درختان خورشیدی عمل می‌کند با این تفاوت که در طراحی آن یک «درخت مادر» بزرگ در نظر گرفته شده است که انرژی خورشیدی را جمع‌آوری و ذخیره و شبکه چراغ‌های خیابانی تحت حمایت خود را تغذیه می‌کند.

ساختار درخت مادر بسیار بزرگ است و با پنل‌های خورشیدی بزرگ تجهیز می‌شود تا بتواند انرژی بیشتری تولید کند و سپس انرژی برداشت‌شده را به سازه‌های کوچک‌تر خیابان در منطقه اطراف منتقل کند. این ترکیب درخت مادر و چراغ‌ها، به زیبایی شهر می‌افزاید و در کنار مبلمان شهری برای نشستن و اسباب‌بازی برای کودکان به اکوسیستم محلی کمک می‌کند.

روشنایی خیابانی خورشیدی

همانطور که مشاهده می‌شود، ایده اصلی بیشتر راه‌حل‌های نوآورانه استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر به‌ویژه انرژی خورشیدی است که به‌میزان کافی در خیابان‌های بیشتر شهرها در دسترس است. چراغ‌های خیابانی خورشیدی که از فناوری فتوولتائیک برای تبدیل نور خورشید به برق استفاده می‌کنند، جایگزینی سبز برای سیستم‌های روشنایی سنتی خیابان‌ها هستند و در سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی را تجربه کرده‌اند که ناشی از نیاز روزافزون به راه‌حل‌های روشنایی پایدار و کارآمد است.

مشوق‌های دنیای روشنایی خیابانی خورشیدی

ابتکارات و مقررات دولتی نقش مهمی در رونق بازارهای مختلف ازجمله صنعت روشنایی ایفا می‌کنند. دولت‌ها در سراسر جهان در تلاش برای ترویج منابع انرژی تجدیدپذیر به‌منظور کاهش انتشار کربن هستند و با سیاست‌ها و مشوق‌های گوناگون از نصب چراغ‌های خیابانی خورشیدی حمایت می‌کنند. برای مثال، بسیاری از کشورها برای پروژه‌های خورشیدی یارانه یا مزایای مالیاتی ارائه می‌دهند که پذیرش روشنایی خیابان‌های خورشیدی را به میزان چشمگیری افزایش می‌دهد.

با گذشت زمان، هزینه پنل‌های خورشیدی و فناوری‌های مرتبط با بازار روشنایی خورشیدی کاهش می‌یابد و این کاهش هزینه، همراه با هزینه‌های پایین نگهداری و عملیاتی چراغ‌های خیابانی خورشیدی، آنها را به یک راه‌حل مقرون‌به‌صرفه در مقایسه با سیستم‌های روشنایی معمولی تبدیل می‌کند.

اثرات زیست‌محیطی کمتر این چراغ‌ها و حذف وابستگی صنعت روشنایی خیابانی به سوخت‌های فسیلی و در نتیجه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای عامل اصلی پذیرش و گسترش روشنایی خیابانی خورشیدی است، به‌ویژه در مناطقی که آگاهی بالایی از تغییرات اقلیمی و مسائل پایداری دارند.

نوآوری‌های مداوم در فناوری سلول‌های خورشیدی، راه‌حل‌های ذخیره انرژی و سیستم‌های کنترل هوشمند، کارایی و قابلیت اطمینان چراغ‌های خیابانی خورشیدی را افزایش داده و پیشرفت‌هایی در زمینه حسگرهای حرکتی و سیستم‌های نظارت از راه دور بازار روشنایی خیابان خورشیدی را کاربرپسندتر کرده است.

چالش‌های روشنایی خیابانی خورشیدی

همچون هر بازار جدید و نوظهور، بازار روشنایی خیابانی خورشیدی نیز با چالش‌های بسیاری مواجه است که از آن جمله می‌توان به این موارد اشاره کرد.

سرمایه‌گذاری اولیه بالا؛ با وجود صرفه‌جویی در هزینه‌های طولانی‌مدت، هزینه نصب اولیه سیستم‌های روشنایی خیابانی خورشیدی بیشتر از روشنایی رایج است که می‌تواند مانع مهمی به خصوص در مناطق در حال توسعه با محدودیت بودجه باشد.

وابستگی به آب‌وهوا؛ عملکرد چراغ‌های خیابانی خورشیدی به‌شدت به شرایط آب‌وهوایی بستگی دارد و در مناطق با نور خورشید کمتر یا روزهای ابری مکرر با کاهش کارایی مواجه می‌شود که می‌تواند مانع رشد بازار در چنین مناطقی شود.

تعمیر و نگهداری و مسائل فنی؛ در حالی که چراغ‌های خیابانی خورشیدی در مقایسه با سیستم‌های روشنایی رایج نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند، اما مسائلی از قبیل تخریب باتری، تمیز کردن پنل‌ها و نقص فنی می‌تواند چالش‌هایی را برای این بازار ایجاد کند.

چشم‌انداز آینده روشنایی خیابانی خورشیدی

افزایش شهرنشینی، همراه با تغییر رویکرد جهانی به سمت راه‌حل‌های انرژی پایدار، تقاضا برای چراغ‌های خیابانی خورشیدی را افزایش داده است و پیشرفت‌های فناوری همچون ادغام اینترنت اشیا (IoT) و ابتکارات شهر هوشمند، قابلیت‌ها و پذیرش این سیستم را بیشتر خواهد کرد و به نظر می‌رسد در سال‌های آینده بازار روشنایی خیابانی خورشیدی شاهد رشد مداوم و فراگیر در بخش‌های مختلف باشد.

بازار آمریکای شمالی توسط مقررات زیست‌محیطی سختگیرانه و حمایت قابل‌توجه دولت از پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر هدایت می‌شود. حضور شرکت‌های روشنایی قدرتمند و بازیگران کلیدی بازار و پیشرفت‌های تکنولوژیکی بیشتر به رشد بازار در این منطقه کمک می‌کند.

اروپا به دلیل تمرکز شدید بر پایداری و ابتکارات سبز، یک منطقه پیشرو در راه‌اندازی روشنایی خیابانی خورشیدی است و کشورهای آلمان، فرانسه و بریتانیا با اجرای پروژه‌های گسترده روشنایی خیابان‌های خورشیدی در خط مقدم این بازار هستند.

انتظار می‌رود آسیا و اقیانوسیه شاهد سریع‌ترین رشد در این بازار باشند که ناشی از شهرنشینی سریع، افزایش سرمایه‌گذاری دولت در زیرساخت‌ها و افزایش آگاهی در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر است. کشورهایی همچون چین، هند و ژاپن سهم عمده‌ای در رشد بازار در این منطقه دارند.