Những nhà nông đầu tiên trên trái đất là mối và kiến. Có lẽ 100 triệu năm trước đây, mối đã đáp ứng được nhu cầu sinh tồn của mình trong điều kiện thời tiết biến đổi. Quá trình thích ứng của chúng thành công nhờ một hệ thống canh tác tương tự như nhà kính trồng rau quả. Chúng đã hoàn thiện một phương pháp điều hòa nhiệt độ và độ ẩm trong tổ, cho phép thu hoạch nhiều nấm, món ăn chủ yếu của chúng. Chúng đã đạt thắng lợi trong an toàn lương thực và chuyển dần từ săn bắt hái lượm sang định canh định cư một thời gian dài trước khi con người khôn ngoan (homo sapiens) xuất hiện.
Khả năng kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và khí áp đáng phục ấy tuân theo các định luật vật lý cũng như áp dụng những phép tính phức tạp vào việc canh tác và xây dựng. Mối đã hoàn thiện việc thiết kế những ống thông hơi, nơi không khí trở nên ấm và bay lên phía trên, tạo ra một độ chênh lệch áp suất trong tổ. Vì tổ mối có những đường ngầm tí ti thông với môi trường xung quanh nên không khí bên ngoài bay vào tổ làm cân bằng áp suất. Điều này minh họa chính xác định luật Newton thứ ba về chuyển động: “Mỗi lực tác động đều có một phản lực ngược chiều với cùng độ lớn.” Nhiệt độ của không khí bay qua các đường ngầm thay đổi rất ít nhờ tác dụng ổn định nhiệt của lớp đất nằm sâu hơn. Vì thế, độ ẩm và nhiệt độ bên ngoài sẽ quyết định lượng hơi ẩm còn lại trong không khí vào tổ nhà kính. Mối biết cách tính toán và xây dựng tổ ở bất cứ nơi nào trên thế giới, ở mọi vùng khí hậu và bảo đảm điều kiện phát triển lý tưởng cho ti thể nấm trắng, nguồn thức ăn bổ dưỡng chính của chúng.
Trong những năm 50 của thế kỷ 20, kiến trúc sư Thụy Điển Bengt Warne quan sát tổ mối ở Zimbabwe. Phác họa ban đầu của ông về những dòng chảy không khí trong gò mối, công bố trong quyển På Akacians Villkor (Về điều kiện sống của cây xiêm gai) có vẻ đơn giản nhưng lại là một thách thức đối với khả năng thích ứng của ngành kiến trúc hiện đại. Phải cần đến một kiến trúc sư Thụy Điển khác, Anders Nyquist (người đã từng gặp Warne nhưng chưa bao giờ hợp tác với ông này) để lập những công thức toán học nhằm quy tắc hóa những nhận thức của Warne thành một mô hình mà nếu so sánh với nó, các hệ thống quan trắc khí hậu tự động hiện nay sẽ trở thành lỗi thời. Dựa trên những nghiên cứu về cấu trúc tổ mối, Nyquist khám phá ra rằng có thể thiết kế những tòa nhà tiết kiệm năng lượng được điều hòa nhiệt độ theo nhu cầu của người ở trong nhà mà không phải nhốt họ trong một phòng kín hơi và cách ly hoàn toàn. Nơi nào không khí không lưu thông được, vi khuẩn và vi trùng có hại sẽ sinh sôi nảy nở. Trong một không gian như thế, khi một người hắt hơi thì tất cả mọi người sẽ bị cảm lạnh. Đó không thể là mục đích của tiết kiệm năng lượng!
Trường Laggarberg ở Timrå ngay bên cạnh thành phố Sundsvall (Thụy Điển), là một thiết kế của Nyquist dựa vào kỹ năng phi thường của cả loài mối lẫn những nền văn minh cổ xưa trong việc sưởi ấm hoặc làm mát nơi cư trú của mình mà không ngốn nhiều năng lượng hay sử dụng kỹ thuật cách ly hóa học hết sức tốn kém. Một hệ thống gồm nhiều lỗ thông và ống dẫn cho phép những dòng chảy không khí điều hòa nhiệt độ và giữ sự mát mẻ cho tòa nhà.
Mặc dù mối có kỹ năng đặc biệt hữu ích, loài côn trùng này bị buộc tội háu ăn gỗ ở khắp nơi trên thế giới. Nhưng nếu như chúng ta biết rằng mối có tác dụng làm cho đất màu mỡ lâu dài, có lẽ chúng ta ít có ác cảm và đánh giá chúng cao hơn. Thật vậy, thông thường 15% thảo mộc trở thành nguồn dinh dưỡng của loài nấm mà mối tiêu thụ. Quá trình phân hủy những mảnh gỗ vụn phát ra hơi ấm sưởi chúng trong mùa đông, đồng thời làm giàu lớp đất sâu trong hàng chục năm tới.
Chúng ta có thể học tập cách thức thông khí liên tục của loài mối trong một tòa nhà không cần điều hòa nhiệt độ. Nếu thay không khí thường xuyên, sẽ giảm được nguy cơ mắc “hội chứng tòa nhà gây bệnh” (sick building syndrome). Trong một tòa nhà như thế, không khí ngột ngạt và đầy vi khuẩn ngưng đọng lại, dẫn đến căn bệnh nhiễm nấm và vi khuẩn. Trong thế giới của loài mối, hệ thống thông khí cũng điều hòa độ ẩm là yếu tố có tính quyết định đối với phát triển của loài nấm mà mối cần để sống. Hệ thống lưu chuyển không khí của mối luôn luôn bảo đảm cho tổ có nhiệt độ chính xác là 30 0 C và độ ẩm 61%. Biến số duy nhất mà mối không kiểm soát được là nước. Lúc mưa lớn tổ có thể bị ngập nước. Tình trạng căng thẳng ấy báo hiệu cho loài nấm Termitomucis − một món ngon cho cả người sành ăn − sinh sôi nảy nở để bảo đảm sự sống còn của mình. Còn mối chúa thì giữ bào tử nấm trong miệng, đem tới nơi an toàn để bắt đầu canh tác ở một tổ mới.
Thật may là cao ốc đầu tiên mô phỏng công việc tài tình của mối được dựng lên ở Harare, thủ đô nước Zimbabwe. Trung tâm buôn bán và văn phòng Eastgate, một tòa nhà 10 tầng do nhóm kỹ sư Anh Arup xây dựng trong những năm 80 của thế kỷ 20 được điều hòa nhiệt độ chỉ bằng không khí lưu chuyển tự nhiên. Về mặt kinh tế, hệ thống đổi mới ấy cũng có sức thuyết phục. Trừ đi khoảng trống giữa các tầng dành cho những ống dẫn không khí, điểm hòa vốn giảm từ 55 xuống 46%, nghĩa là về cơ bản, cộng thêm một tầng ở cùng một độ cao, đồng thời giảm chi phí đầu tư (trong trường hợp này, tiết kiệm 3,5 triệu đô la) và chi phí vận hành từ 10 đến 15%. Nhiều ngân hàng tài trợ cho những dự án xây dựng ít rủi ro và mang lại nhiều lãi hơn, đòi hỏi ít vốn hơn và tính giá cho thuê tương đối thấp. Những đặc tính kinh tế dài hạn như: chi phí thấp, không cần bảo quản, thông khí tự nhiên để điều hòa nhiệt độ mà không cần đến phương pháp cơ học đắt tiền cũng thu hút những nguồn tài chính khác.
GS Gunter Pauli
Nguồn: songtinhthuc.vn
Nhận xét
Đăng nhận xét