طراحی گلخانه های هوشمند شهری در حاشیه نشینی های اراک: فرصت ها و چالش های فنی-اقتصادی (با استفاده از انرژی خورشیدی و بازیافت آب)

حاشیه نشینی های شهری به عنوان فضاهای پویا اما آسیب پذیر، پتانسیل های بالقوه ای برای توسعه راهکارهای نوین کشاورزی شهری دارند. این پژوهش با هدف طراحی گلخانه های هوشمند شهری در حاشیه نشینی های اراک با تاکید بر استفاده از انرژی خورشیدی و سیستم های بازیافت آب انجام شده است. روش تحقیق ترکیبی شامل مطالعه میدانی در سه منطقه حاشیه نشینی (شهرک صنعتی جنوبی، کوی ولیعصر غربی و محله نوآباد) بوده و از تحلیل های فنی-اقتصادی، مصاحبه با ۱۸ خبره انرژی و کشاورزی، و پیاده سازی آزمایشی یک گلخانه هوشمند ۳۰ مترمربعی استفاده شده است. یافته ها نشان می دهد که سه فرصت کلیدی در این مناطق وجود دارد: (۱) دسترسی به زمین های نسبتا ارزان و بی استفاده، (۲) نزدیکی به منابع آب های خاکستری (پساب خانگی)، و (۳) پتانسیل بالای تابش خورشیدی (میانگین ۲,۸۵۰ ساعت در سال). با این حال، چهار چالش اصلی شناسایی شد: (۱) عدم دسترسی به شبکه برق پایدار، (۲) کیفیت نامناسب آب های خاکستری بدون تصفیه، (۳) ضعف توان مالی ساکنان، و (۴) نبود دانش فنی لازم. بر اساس این یافته ها، مدل «گلخانه هوشمند خودکفا» طراحی شد که از سیستم فتوولتائیک خورشیدی ۳ کیلوواتی، فیلتر تصفیه بیولوژیکی آب های خاکستری، و سنسورهای IoT برای کنترل خودکار آبیاری و تهویه استفاده می کند. پیاده سازی آزمایشی این مدل در شهرک صنعتی جنوبی نشان داد که با سرمایه گذاری اولیه ۷۸ میلیون تومان، می توان سالانه ۱,۲۰۰ کیلوگرم سبزیجات تولید کرد که معادل ۶۵% نیاز غذایی ۱۵ خانوار است. تحلیل اقتصادی نشان داد که دوره بازگشت سرمایه ۳.۲ سال است که با احتساب یارانه های دولتی به ۲.۱ سال کاهش می یابد. این مدل با تاکید بر خودکفایی انرژی و آب، راهکاری پایدار برای تبدیل حاشیه نشینی ها به مراکز تولید غذایی مقاوم در برابر تغییرات آب وهوایی ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

گلخانه هوشمند ، حاشیه نشینی شهری ، انرژی خورشیدی ، بازیافت آب ، کشاورزی شهری ، شهر اراک