جام جهانی ۲۰۲۲ فوتبال؛ قطر چگونه ورزشگاه‌ها را خنک می‌کند؟
قطر به گرمای سوزانش معروف است، اما به‌لطف پیاده‌سازی سیستمی منحصربه‌فرد در ورزشگاه‌های این کشور، طرفداران فوتبال به هنگام تماشای مسابقات جام جهانی نگران گرمای هوا نخواهند بود. مغز متفکر سیستم خنک‌کننده‌ی ورزشگاه‌های قطر می‌گوید این سیستم به استاندارد جدیدی برای رویدادهای ورزشی بزرگ تبدیل خواهد شد.
دکتر سعود عبدالعزیز عبدالغنی، متولد سودان، با حضور در ورزشگاه ۴۰٬۰۰۰ نفری الجنوب در قطر که برای مسابقات جام جهانی ۲۰۲۲ فوتبال ساخته شده است از نحوه‌ی خنک کردن ورزشگاه‌های فوتبال در گرمای قطر گفت.
دکتر سعود، معروف به «دکتر کول»، توضیح داد که خنک کردن ورزشگاه‌های فوتبال مثل خنک کردن وسایل نقلیه‌ی موتوری است. او ۱۳ سال روی سیستم خنک‌کننده‌ی مبتنی‌بر انرژی خورشیدی کار کرده است، سیستمی که به ادعای دکتر سعود، بازیکنان و چمن را سالم نگه می‌دارد و در ورزشگاه‌های شلوغ حتی بوی عرق را از بین می‌برد.
دمای هوا در تابستان‌های داغ قطر تا ۵۰ درجه‌ی سانتی‌گراد نیز بالا می‌رود. به همین دلیل فیفا تصمیم گرفت مسابقات جام جهانی ۲۰۲۲ را به جای تابستان در پاییز برگزار کند. حتی با وجود کاهش میانگین دمای هوا به ۲۵ درجه‌ی سانتی‌گراد در پاییز، همچنان هوای خنک به درون ورزشگاه‌های قطر دمیده می‌شود. هفت مورد از هشت ورزشگاهی که برای مسابقات جام جهانی استفاده می‌شوند سیستم خنک‌کننده‌ی کربن‌خنثی دارند، به این معنا که سیستم خنک‌کننده‌ی ورزشگاه‌ها هیچ گاز مضری به درون هوا وارد نمی‌کند.
دکتر کول مغز متفکر فناوری‌هایی است که خنک کردن فضاهای باز مثل ورزشگاه را امکان‌پذیر می‌کنند. او می‌گوید برای طراحی فناوری‌های موردبحث از مقاله‌ی دوره‌ی دکتری خود که به سیستم تهویه‌ی هوا در خودروها ارتباط داشته، الهام گرفته است: «این فناوری‌های خنک‌کننده از همان ابزارها استفاده می‌کنند، اما در مقیاسی بسیار بزرگ‌تر.»
براساس نوشته‌ی وب‌سایت رسمی فیفا، دکتر سعود عبدالعزیز عبدالغنی در سال ۲۰۰۹ به پروژه‌ی جام جهانی قطر پیوست. در آن زمان قطر مشغول شرکت در مناقصه‌ای برای برگزاری بیست‌و‌دومین دوره از مسابقات جام جهانی فوتبال بود. کمیته‌ی عالی تحویل و میراث که سازماندهی جام جهانی ۲۰۲۲ را در قطر برعهده دارد سراغ پژوهشگران دانشگاه قطر رفت تا به راهکاری برای مهار گرمای شدید در جریان برگزاری مسابقات فوتبال دست پیدا کند. دکتر سعود استاد دانشکده‌ی فنی دانشگاه قطر است.
دکتر کول می‌گوید: «وقتی در حال آماده‌سازی درخواست خود برای جام جهانی ۲۰۲۲ بودیم، پیشنهادی منحصربه‌فرد می‌خواستیم که در بین پیشنهاد سایر کشورها متمایز باشد. اکثر کشورها به‌طور معمول ورزشگاه‌های خود را از جنبه‌ی طراحی معرفی می‌کنند نه فناوری. ما ورزشگاه‌های خودمان را به شیوه‌ی جدیدی با تمرکز بر فناوری معرفی کردیم.»
فناوری‌های متنوع دکتر سعود در ورزشگاه‌هایی که برای برگزاری مسابقات جام جهانی فوتبال از آن‌ها استفاده می‌شود نقش خواهند داشت. سیستم خنک‌کننده‌ی ورزشگاه الجنوب و ورزشگاه بین‌المللی خلیفه در سال ۲۰۱۹ به‌طور کامل راه‌اندازی شد و بقیه‌ی ورزشگاه‌ها در گذر زمان به سیستم خنک‌کننده‌ی پیشرفته مجهز شدند.
ورزشگاه‌های پیشرفته‌ی قطر با استفاده از ترکیبی از عایق‌گذاری و آنچه که دکتر سعود «خنک‌سازی هدفمند یا نقطه‌ای» خطاب می‌کند، در نقش محیطی بسته ظاهر می‌شوند که حبابی از سرما در داخل آن‌ها وجود دارد. سیستم خنک‌سازی نقطه‌ای به پژوهشگران قطری امکان می‌دهد صرفاً در نقاطی از ورزشگاه که مردم و بازیکنان حضور دارند، فرایند خنک‌سازی را انجام دهند.
ورزشگاه‌های قطر افزون‌بر خنک کردن هوا، آن را تصفیه می‌کنند
هوای خنک ازطریق مجراهایی که در محل نشستن مردم قرار دارند و همچنین نازل‌های بزرگ نزدیک زمین مسابقه، به درون ورزشگاه دمیده می‌شود. سپس هوای خنک‌شده با استفاده از تکنیک گردش هوا به سمت مجراها کشیده می‌شود، مجددا خنک می‌شود و پس از فیلتر شدن، مجدداً به درون محیط ورزشگاه برمی‌گردد.
دکتر سعود می‌گوید: «ما هوا را صرفاً خنک نمی‌کنیم، بلکه آن را تمیز می‌کنیم. ما فرایند تصفیه‌ی هوا را برای تماشاگران انجام می‌دهیم. افرادی که آلرژی دارند، در ورزشگاه‌های ما با مشکل مواجه نخواهند شد. ما در ورزشگاه‌های خود پاک‌ترین و خالص‌ترین هوای ممکن را داریم.» دکتر سعود ادامه می‌دهد: «بازیکنان بهترین تجربه‌ی زندگی‌شان را حس خواهند کرد.» حسگرهایی که در سراسر ورزشگاه‌ها حضور دارند دما را ثابت نگه می‌دارند و جریان هوا را کنترل می‌کنند.
فناوری خنک‌کننده‌‌ای که توسط دکتر سعود طراحی شده به‌طور تخمینی ۴۰ درصد پایدارتر از تکنیک‌های قبلی است. به‌لطف راهکارهای دکتر سعود، فرایند خنک‌سازی ورزشگاه‌ها تنها دو ساعت پیش از شروع رسمی مسابقه، آغاز می‌شود. این موضوع باعث می‌شود انرژی موردنیاز برای خنک کردن محیط ورزشگاه بسیار کمتر از راهکارهای دیگر باشد.
دکتر سعود می‌گوید فناوری خنک‌کننده منطبق‌با طراحی ورزشگاه‌ها است تا بهره‌وری آن بالا برود و سازگاری بیشتری با محیط زیست داشته باشد. سیستم دکتر سعود هوای خنک را در داخل و هوای گرم را در خارج از ورزشگاه نگه می‌دارد تا افرادی که در داخل هستند، از هوای پاک و خنک لذت ببرند.
دکتر کول توضیح می‌دهد: «مهم‌ترین چیز برای خنک‌سازیِ مؤثر این است که اجازه ندهید باد خارج از ورزشگاه به درون آن وارد شود. به همین دلیل باید ابعاد و طراحی ورزشگاه مطالعه و مطابق نیاز اصلاح شود تا از ورود هوای گرم به بخش داخلی جلوگیری شود.»
ورزشگاه بین‌المللی خلیفه تنها ورزشگاه قطر است که برای مسابقات جام جهانی فرایند بازسازی روی آن انجام گرفته است. ورزشگاه بین‌المللی خلیفه که ساخت آن در سال ۲۰۱۷ به پایان رسید، اولین ورزشگاه کاملاً آماده برای جام جهانی ۲۰۲۲ بود. بازسازی‌ها شامل اضافه کردن سایبان برای محافظت از تماشاگران دربرابر نور خورشید و اضافه کردن نسخه‌ای از فناوری خنک‌کننده‌ی دکتر کول بود.
قطر بقیه‌ی ورزشگاه‌های جام جهانی را از نو احداث کرد و دکتر کول در فرایند ساخت آن‌ها نقش داشت تا از بهترین طراحی ممکن برای ارائه‌ی سیستم خنک‌کننده‌ی بهینه استفاده شود. دکتر کول می‌گوید همه‌چیز با مدلی سه‌بعدی از ورزشگاه‌ها شروع شد، مدلی که او در آزمایشگاهش روی آن کار کرد. این مدل سه‌بعدی در شرایط مختلف آزموده شد و دکتر کول حتی نحوه‌ی وزیدن باد را با شدت‌های مختلف شبیه‌سازی کرد.
دکتر کول می‌گوید: «ما بررسی کردیم که مدل سه‌بعدی ورزشگاه چگونه به بادهایی با سرعت متفاوت واکنش نشان می‌دهد. سپس با استفاده از بزرگ‌نماییِ دوربین، بررسی کردیم که باد از چه نقاطی وارد ورزشگاه و از چه نقاطی خارج می‌شود. این روش، راهکاری برای دیدن نحوه‌ی تعامل هوا با طراحی ورزشگاه است.»
دمای داخل ورزشگاه‌های جام جهانی ۱۸ تا ۲۴ درجه‌ی سانتی‌گراد خواهد بود
دکتر کول می‌گوید طراحی اولین ورزشگاه‌های مبتنی‌بر سیستم خنک‌کننده برای جام جهانی قطر کار ساده‌ای نبود: «بزرگ‌ترین رقیب شما در فرایند خنک‌سازی ورزشگاه، باز شدن سقف آن است، چون ازطریق سقف هوای بیرون وارد می‌شود. به همین دلیل در هر ورزشگاه، مطالعه روی ناحیه‌های خروج هوا و نحوه‌ی بازگرداندن هوای خنک نیازمند بررسی شکل، ارتفاع و عرض ورزشگاه است.»
دکتر سعود می‌گوید چنین مطالعاتی در فرایند توسعه‌ی فناوری‌های خنک‌کننده نقشی حیاتی دارند و در نهایت باعث می‌شوند که عملکرد این فناوری‌ها پایدارتر شود. ورزشگاه البیت که در ابتدا نمایی تیره داشت، اکنون از نمای روشن‌تری استفاده می‌کند. به گفته‌ی دکتر سعود، این تغییر در طراحی باعث شد دمای داخل ورزشگاه تقریباً پنج درجه‌ی سانتی‌گراد کاهش پیدا کند.
قطر تلاش کرده است ورزشگاه‌های جام جهانی را با تضمین راحتیِ حداکثریِ هواداران بسازد. دیفیوزرهایی که در زیر صندلی‌ها قرار دارند هوا را در زاویه‌ای به‌خصوص به بیرون می‌رانند تا شدت زیادی نداشته باشد. این دیفیوزرها نخستین بار در ورزشگاه الجنوب مستقر شدند.
دکتر کول می‌گوید: «وقتی تمرکز روی آسایش دماییِ تماشاگران را شروع کردیم، این نکته را در نظر گرفتیم که تماشاگرانی از سراسر دنیا در ورزشگاه‌های قطر حاضر می‌شوند تا مسابقات جام جهانی را ببینند. تلاش کردیم اطمینان حاصل کنیم که تمامی این افراد در جریان برگزاری مسابقات، آسایش دمایی تجربه کنند.» براساس گفته‌ی دکتر کول، دمای داخل ورزشگاه‌های جام جهانی در جریان مسابقات ۱۸ تا ۲۴ درجه‌ی سانتی‌گراد خواهد بود.
مسابقات جام جهانی قطر دیرتر از حد معمول برگزار می‌شوند. درحالی‌که جام جهانی به‌طور معمول در تابستان از راه می‌رسد، مسابقات قطر در فصل پاییز برگزار می‌شوند، زمانی که میانگین دمای هوا در این کشور حدودا ۲۵ درجه‌ی سانتی‌گراد است. با همه‌ی این‌ها دکتر کول و همکارانش تمام تلاش خود را به کار بستند تا فناوری‌هایی پربازده برای خنک کردن ورزشگاه‌ها طراحی کنند.
دکتر کول می‌گوید: «ورزشگاه‌های ما را می‌توان ۲۴ ساعته در هفت روز هفته و در تمامی طول سال استفاده کرد. پس از مسابقات جام جهانی، میراثی برای قطر باقی می‌ماند، نه ورزشگاه‌هایی پرهزینه و بی‌فایده.»
حال‌که پژوهشگران قطری با موفقیت به سیستمی برای خنک کردن ورزشگاه‌ها دست پیدا کرده‌اند، نوبت به خنک‌سازی مکان‌های عمومی در این کشور رسیده. کاتارا پلازا، مرکز خرید لوکس در دوحه، اولین مرکز تجاری قطر در فضای باز است که از سیستم تهویه‌ی هوا استفاده می‌کند. پروژه‌ی دیگری که بر پارک اسپایر قطر تمرکز دارد، پیاده‌روی این پارک را خنک می‌کند. در این پارک برای تولید انرژی سیستم خنک‌کننده از پنل خورشیدی استفاده می‌شود.
دکتر سعود امیدوار است که فناوری استفاده‌شده در ورزشگاه‌های قطر به سایر کشورهایی که هوای گرم دارند سرایت کند. او دیفیوزرهای زیر صندلی‌های ورزشگاه را ثبت اختراع نکرده تا با این کار به جامعه‌ی علمی خدمت کند.
مسابقات جام جهانی ۲۰۲۲ از ۲۹ آبان با بازی قطر و اکوادور شروع می‌شود.