BIQ ساختمان هوشمندی است که ساخت آن از سال 2011 میلادی با بودجه ای بالغ بر پنج میلیون یورو آغاز و در سال 2013 مورد بهره برداری قرار گرفت.
BIQ House (مخفف BIO-Intelligent Quotient به معنای هوش بهرِ زیستی) نخستین ساختمان سبز در جهان است که چرخه انرژی آن (اعم از برقی و گرمایشی) مبتنی بر عملکرد بیوراکتورهای جلبکی طراحی و اجرا شده است. BIQ ساختمان هوشمندی است که ساخت آن از سال 2011 میلادی با بودجه ای بالغ بر پنج میلیون یورو آغاز و در سال 2013 مورد بهره برداری قرار گرفت. این ساختمان با هندسه ای مکعبی و با کاربری مسکونی در چهار طبقه (15 آپارتمان) بعلاوه پنت هاوس و در دو نمای متفاوت و زیربنایی بالغ بر 1600 متر مربع ساخته شده است. این ساختمان در شمال اروپا و در هامبورگT شمال آلمان در یک منطقه سردسیر واقع شده است. مشخصه ظاهری این ساختمان دو نمای متمایز شمالی و جنوبی آن است. نمای آفتابگیر این ساختمان در وجوه جنوب شرقی و جنوب غربی قرار گرفته است. در طراحی این ساختمان برای وجوه آفتابگیر بجای نماهای متداول از صفحات کشت میکروجلبک استفاده شده است. میکروجلبک ها موجودات تک یاخته ای هستند که رشد و تکثیر ساده ای داشته و با متابولیسمی مشابه با سلول های گیاهی با جذب نور، آب و دی اکسید کربن طی فرآیندی بنام فتوسنتز قند یا همان سوخت های آلی را تولید و اکسیژن آزاد می نمایند. این نمای جلبکی از 129 صفحه که به فتوبیوراکتور یا PBRs موسوم است تشکیل شده است. هر فتوبیوراکتور 270 سانتی متر طول، 70 سانتی متر عرض و 8 سانتی متر ضخامت دارد که مساحتی بالغ بر 243 متر مربع از نمای ساختمان را پوشش داده است. محتوای حجمی هر پنل یک و نیم متر مکعب بوده که در مجموع چیزی بالغ بر 193 متر مکعب محیط کشت جلبکی را فراهم آورده است. این پنل های زیستی توسط قاب های استیل در محورهای افقی و عمودی محافظت شده و پوششی برای مسیرهای سیم کشی به حساب می آید. تابش نور خورشید و جریان یکنواخت درون فتوبیوراکتورها مانع اجتماع یا لختگی جلبکی می شود. هر فتوبیوراکتور دارای یک لوله تغذیه کننده گاز دی اکسید کربن در جهت تأمین چرخه کربن در فرآیند فتوسنتز می باشد. همچنین هر فتوبیوراکتور دارای یک مدار تغذیه کننده نوترینت است که عناصر مغذی جاندار را تأمین می کند. با تابش نور خورشید به فتوبیوراکتورها میکروجلبک ها شروع به فتوسنتز کرده و رشد و تکثیر می یابند و بر تراکم خود می افزایند. زیست توده یا بیومس جلبکی محصول عملکرد فتوبیوراکتورها می باشد. فرآیند برداشت زیست توده جلبکی بصورت خودکار و با پمپاژ محتوای فتوبیوراکتورها انجام می شود. زیست توده برداشت شده طی فرآیند تخمیر بی هوازی و در دیگ های استحصال یا همان نیروگاه بیوگاز به گاز متان تبدیل می شود. گاز متان به عنوان یک ماده اشتعال آور می تواند جهت تأمین انرژی حرارتی و یا تأمین نیرو محرکه ژنراتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت انرژی الکتریکی و حرارتی تولید شده آماده تأمین نیازهای ساختمان می باشد.
اساساً طراحی این بنا بر محور مفاهیم انرژی و چرخه تولید و توزیع آن استوار است. BIQ دارای یک سیستم جامع و یکپارچه انرژی است که در ادامه مختصری از اجزا و مفاهیم آن بازگو خواهد شد.
- فتوبیوراکتورها (PBRs): قلب تپنده این سیستم یکپارچه مربوط به همین صفحاتی است که به مثابه محیط کِشتی مناسب برای رشد و تکثیر میکروجلبک ها عمل می کند. وظیفه اصلی این پنل های بیولوژیکی تولید زیست توده یا بیومس جلبکی است. علاوه بر این فتوبیوراکتورها وظایف فرعی دیگری نیز دارند که از این میان می توان به موارد زیر اشاره نمود:
- جایگزینی این پنل ها به جای نمای ساختمان.
- مصرف سالیانه 6 میلیون تن دی اکسید کربن.
- تولید اکسیژن و تهویه محیط داخلی ساختمان از طریق لوله های هوایی.
- جذب انرژی خورشیدی توسط محتوای بیوراکتورها با بهره وری 38 درصد.
- عایق مناسبی در برابر نویزهای صوتی.
- عایق گرما و سرما.
- کنترل نور و روشنایی و ایجاد سایه برای ساختمان.
- گرمای فتوبیوراکتورها و پمپ های حرارتی: حرارت جذب شده در فتوبیوراکتورها از طریق سیستم گردش آب مورد استفاده قرار می گیرد.
- بورهول (Borehole): شامل فضاهایی در زیر خاک است که انرژی حرارتی بین 16 تا 35 درجه (بسته به فصل) را ذخیره می نماید.
- زیست توده جلبکی: زیست توده یا بیومس جلبکی محصول فتوبیوراکتورهاست که بصورت خودکار جدا و به مخازن استحصال بیوگاز منتقل می شود. در اینجا زیست توده به همان محتوای جلبکی استحصال شده اطلاق می شود.
- دیگ های تخمیر: فضای تخمیر بی هوازی بیومس.
- بیوگاز: گاز متان محصول تخمیر بی هوازی بیومس است و تا 80 درصد از محتوای بیومس به بیوگاز تبدیل می شود.
- گازسوزها: جهت سوختن و آزاد شدن انرژی از بیوگاز.
- ژنراتور: وظیفه تبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی را دارد.
- مرکز کنترل: سیستم مدیریت مرکزی BMS که به سیستم ROCKWELL SPS موسوم است تمام فرآیندهای مورد نیاز فتوبیوراکتورها اعم از کنترل تراکم سلولی و حرارت را در محیط کشت کنترل می نماید.
- سیستم گرمایشی: یک سیستم یکپارچه مرکزی است که وضعیت توزیع گرمایش را مدیریت می کند.
