فصل 4-1: مسکن / جامعه پایدار دهکده پراوت نسخه دوم

 

○مصالح اساسی مسکن

بسیاری از خانه‌ها در ژاپن عایق حرارتی کمی دارند و به همین دلیل، حتی اگر در زمستان از سیستم‌های گرمایشی استفاده کنیم، گرما به سرعت از خانه خارج می‌شود و روی پنجره‌ها تراکم رطوبت (کِتسُرو) ایجاد می‌شود. در این شرایط، حتی اگر همچنان از گرمایش استفاده کنیم، مصرف بی‌مورد انرژی خواهد بود. بنابراین، باید از عایق حرارتی استفاده کرد تا از هدر رفتن گرما جلوگیری شود. با اضافه کردن شیشه‌های دوجداره و تهویه مکانیکی ۲۴ ساعته، می‌توان در تابستان و زمستان از سیستم‌های سرمایش و گرمایش استفاده کرد و در عین حال مصرف انرژی را به حداقل رساند.

علاوه بر این، بتنی که در ساختمان‌ها، آپارتمان‌ها و خانه‌ها استفاده می‌شود، در فرآیند تولید خود مقدار زیادی دی‌اکسید کربن منتشر می‌کند که تأثیر زیادی بر گرمایش جهانی دارد، بنابراین نیاز است که میزان استفاده از آن کاهش یابد. 

در مواجهه با چنین مشکلاتی، و همچنین مشکلاتی مانند فقر و بحران پناهندگان که مانع از سکونت در خانه‌های مناسب می‌شود، می‌توان از همین حالا خانه‌هایی را ساخت که به کاهش این مشکلات کمک کنند و در عین حال به بررسی مدل‌های پایدار خانه‌سازی در سراسر جهان پرداخته شود. مصالح پایه‌ای این خانه‌ها عبارتند از درخت سرو سریع‌الرشد، بامبو، کاه، خاک، رس، سنگ، آهک و آب.

کاه، ساقه‌های خشک شده برنج یا گندم و دیگر گیاهان است. برنج عمدتاً در منطقه آسیایی از ژاپن تا هند تولید می‌شود. گندم در آفریقا، اروپا، آسیا، روسیه، استرالیا، کانادا، آرژانتین و دیگر نقاط جهان کشت می‌شود. بنابراین، کاه در هر جایی در دسترس است و می‌توان آن را به صورت دسته‌ای جمع کرده و به بلوک‌هایی با عرض حدود ۵۰ سانتی‌متر تبدیل کرد که به عنوان عایق حرارتی استفاده می‌شوند. این بلوک‌ها را بین ستون‌های خانه قرار می‌دهند. سپس خاک را به داخل و خارج دیوارهای کاهی می‌چسبانند و دیوار خاکی می‌سازند. این نوع خانه‌ها به نام خانه‌های استرو بیل شناخته می‌شوند. بیل، ماشینی است که کاه و علوفه خشک شده را فشرده کرده و به صورت بلوک‌هایی شکل می‌دهد.

ستون‌ها از درخت سرو سریع‌الرشد استفاده می‌شوند. این نوع درخت نسبت به سروهای معمولی رشد سریعتری دارد و در مدت ۵ سال به ارتفاع ۱۵ متر و قطر ۴۰ سانتیمتر می‌رسد. از آنجا که این درخت دارای استحکام بالاست، می‌توان از آن برای ساخت ستون‌ها و مبلمان استفاده کرد. علاوه بر این، پس از قطع درخت، مجدداً جوانه می‌زند و می‌توان هر ۵ سال یکبار آن را قطع کرد که این فرآیند به مدت ۳۰ تا ۴۰ سال ادامه می‌یابد. این درخت در هر نوع خاکی که شرایط گرم و رطوبتی مناسب داشته باشد و اسیدیته یا قلیایی بودن خاک بسیار بالا نباشد، قابل کشت است.

روش ساخت دیوارهای خاکی و آجرهای دیواری از مخلوط شن، رس و کاه یا سایر الیاف، که به نام "کوب" یا "آدوبه" شناخته می‌شود، در گذشته در بسیاری از قاره‌ها مشاهده شده است. با افزودن الیاف مانند کاه، رشته‌های باریک کاه به طور مؤثر خاک‌ها را به هم متصل می‌کنند و استحکام کششی کوب افزایش می‌یابد. 

از آنجا که دیوارهای خاکی در برابر باد و باران آسیب پذیر هستند، معمولاً روی آن‌ها با گچ مخلوط شده با روغن یا مواد مشابه پوشانده می‌شود تا ضد آب و مقاوم در برابر سایش و زمان شوند.

دیوارهای استرو بیل حدود ۵۰ سانتیمتر ضخامت دارند، در حالی که دیوارهای کوب حدود ۶۰ سانتیمتر ضخامت دارند، اما در مواقعی که نیاز به دیوارهای نازک‌تر در داخل خانه باشد، می‌توان از روش چسباندن خاک روی بامبو که در خانه‌های سنتی ژاپنی مشاهده می‌شود، استفاده کرد.

بامبو به طور عمده در مناطق گرم و مرطوب آسیای شرقی و جنوبی، آفریقا و کشورهای واقع در نزدیکی خط استوا در آمریکای جنوبی رشد می‌کند.

اعداد زیر نشان‌دهنده میزان هدایت حرارتی هستند و هرچه این اعداد کمتر باشد، نشان‌دهنده عایق حرارتی بالاتر است. کاه دارای خاصیت عایق حرارتی بالاست.

تقریباً ۰٫۰۱۶ W/(m・K)  پشم شیشه 16K (ماده اصلی شیشه)

تقریباً ۰٫۰۵ - ۰٫۰۹ W/(m・K)  کاه

تقریباً ۰٫۵ - ۰٫۸ W/(m・K)  دیوار خاکی

تقریباً ۰٫۱ - ۰٫۲ W/(m・K)  چوب طبیعی

تقریباً ۱٫۷ - ۲٫۳ W/(m・K)  بتن

علاوه بر کاه، از گیاهان خانواده گندمیان مانند گیاهان خشک‌شده کاه یا نی‌زنجبیل (کایا) نیز می‌توان استفاده کرد. نی‌زنجبیل دارای هدایت حرارتی ۰٫۰۴۱ W/(m K) است و علف خشک‌شده دارای هدایت حرارتی ۰٫۰۳۷ W/(m K) می‌باشد. نی‌زنجبیل شامل انواعی مانند چیکایا، سوگه، سوسوکی، یوشی، کاریاس، کارکایا و شیماگایا است که در ژاپن به عنوان سقف نی‌زنجبیلی معروف است.

بنابراین کاه منبعی است که در سراسر جهان هر سال قابل برداشت است و اگر شهرداری‌ها میزان مواد قابل استفاده را به درستی بررسی کنند، دیگر با کمبود منابع روبرو نخواهند شد. با این حال، چون ساخت خاک ممکن است صدها سال طول بکشد، استفاده از درخت سرو سریع‌الرشد و کاه، که می‌توان هر چند سال یکبار آن‌ها را برداشت کرد و مصرف خاک هنوز کم است، باعث می‌شود که خانه‌های استرو بیل از خانه‌های کوب اولویت بالاتری داشته باشند.

این نوع خانه‌ها از موادی ساخته می‌شوند که قابل استفاده مجدد هستند و بر این اساس طراحی شده‌اند که با تعمیرات مکرر مدت طولانی استفاده شوند. علاوه بر این، موادی که پس از استفاده به طور طبیعی تجزیه می‌شوند.

استرو بیل، کوب و آدوبه روش‌هایی هستند که از زمان‌های قدیم در قاره‌های مختلف وجود داشته و به عنوان اصولی برای ساخت خانه‌های پایدار در سراسر جهان به راحتی قابل اعمال هستند.

همچنین در مکان‌هایی مانند ژاپن که باران می‌بارد و رطوبت بالاست، نیاز به مقابله با پوسیدگی کاه به دلیل کپک‌زدگی وجود دارد. برای این منظور می‌توان نکات زیر را در نظر گرفت:

- استفاده از سقفی که به طور قطعی آب باران را دفع کند و طول سایبان‌ها و شیب پنجره‌ها را به اندازه‌ای تنظیم کند که دیوارها را از آب باران محافظت کند.

- بالا بردن پی خانه و محافظت از دیوارها در برابر آب بارانی که از زمین می‌جهد.

- جلوگیری از ورود رطوبت از زمین به داخل دیوارها.

- استفاده از ساختار تهویه‌دار برای دیوارهای خارجی به طوری که فضای بین مصالح دیواری و عایق حرارتی را به وجود آورد تا رطوبت خارج شده و خشک شود و از ایجاد قطرات آب جلوگیری شود.

و همچنین سطح تماس خانه و زمین باید روی یک پایه سنگی به نام "ایشی‌با‌ده" قرار گیرد نه روی یک فونداسیون بتنی. این گزینه اولویت اول است، زیرا علاوه بر کاهش استفاده از بتن، هدف آن این است که نیروی زلزله به‌طور مؤثری از خانه عبور کند. اگر خانه به فونداسیون بتنی متصل باشد، لرزش‌های زلزله به‌طور مستقیم به خانه منتقل می‌شود. در صورتی که از پایه سنگی استفاده شود، ستون‌ها روی سنگ قرار می‌گیرند و ستون‌ها می‌توانند بر روی سنگ حرکت کرده و لرزش‌ها را کاهش دهند. البته پایه سنگی نمی‌تواند در هر جایی استفاده شود، بنابراین هر بار با توجه به شرایط باید بررسی کرد که آیا استفاده از فونداسیون بتنی یا روش‌های دیگر مناسب‌تر است.

همچنین، این فونداسیون‌ها باید به‌گونه‌ای تنظیم شوند که ارتفاع آن‌ها از زمین به‌گونه‌ای باشد که آب باران از سطح زمین به دیوار خاکی برخورد نکند.

○تولید و ذخیره‌سازی انرژی

تولید و ذخیره‌سازی انرژی باید به‌گونه‌ای باشد که هم پایدار باشد و هم ساختاری ساده داشته باشد. در دهکده پراوت، ابتدا ترکیب تجهیزات برقی زیر اولویت دارد.

اولین منبع انرژی اصلی، باتری منیزیم است که توسط پروفسور تاکا یابه از دانشگاه صنعتی توکیو توسعه داده شده است. این باتری از ورق‌های نازک منیزیم ساخته شده است که می‌توان آن‌ها را ذخیره کرده و حمل کرد. در این باتری، منیزیم در قطب منفی و مواد کربنی در قطب مثبت درون محلول نمکی غوطه‌ور می‌شوند تا انرژی تولید کنند. این باتری انرژی بیشتری نسبت به باتری‌های لیتیوم-یون که در گوشی‌های موبایل استفاده می‌شود دارد و از نظر خطر آتش‌سوزی نسبت به سوخت‌های هیدروژنی کم‌خطرتر است. همچنین مدت زمان پرواز پهپادها که در باتری‌های معمولی حداکثر ۳۰ دقیقه بود، اکنون به ۲ ساعت افزایش یافته است و حتی می‌توان از آن برای حرکت دادن گاری‌های گلف به مدت ۲ ساعت استفاده کرد.

منیزیم به‌طور طبیعی در دریاها به مقدار حدود ۱۸۰۰ تریلیون تن وجود دارد که بسیار فراوان است و این معادل ۱۰۰ میلیارد تن نفتی است که سالانه مصرف می‌شود، که تقریباً ۱۰۰ هزار سال استفاده از نفت را پوشش می‌دهد. احتمال تمام شدن این ماده بسیار پایین است و در سراسر جهان قابل استفاده است. همچنین، پس از استفاده، اکسید منیزیم باقی‌مانده می‌تواند با گرم کردن به دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سلسیوس دوباره به‌عنوان باتری منیزیم استفاده شود.

پروفسور یاد شده دستگاهی را توسعه داده است که با استفاده از آینه‌ها، نور خورشید را جمع‌آوری کرده و آن را به نور لیزر تبدیل می‌کند تا بر اکسید منیزیم تابیده و اکسیژن را جدا کرده و منیزیم را مجدداً به عنوان منیزیم استفاده کند. همچنین دستگاهی برای استخراج منیزیم و نمک از آب دریا ساخته است.

باتری‌های منیزیم که در آزمایش‌ها استفاده شدند، ابعادی به اندازه 16.3 سانتی‌متر عرض، 23.7 سانتی‌متر عمق و 9.7 سانتی‌متر ارتفاع دارند و پس از پر شدن با آب، وزن آن‌ها حدود 2 کیلوگرم است. قدرت خروجی آن‌ها حداکثر 250 وات است، به‌طوری که می‌توان یک یخچال 450 لیتری را به مدت 1 ساعت با 250 وات روشن کرد. با اتصال پنج یا ده عدد از این باتری‌ها، امکان تأمین انرژی برای دستگاه‌های پرمصرف‌تر نیز فراهم می‌شود. در صورتی که یک خودرو با باتری‌های منیزیم 16 کیلوگرمی تجهیز شده باشد، می‌تواند 500 کیلومتر حرکت کند.

هنگام شیرین‌سازی آب دریا، نمک و آب شور (کلرید منیزیم) باقی می‌ماند، اما اگر نور لیزر به این کلرید منیزیم تابیده شود، منیزیم تولید می‌شود. منیزیم همچنین در شن‌های بیابان‌ها نیز به‌وفور یافت می‌شود. گفته می‌شود از 10 تن آب دریا، 13 کیلوگرم منیزیم استخراج می‌شود که معادل برق مصرفی یک خانواده استاندارد به مدت یک ماه است.

با استفاده از این باتری‌های منیزیم به عنوان پایه زندگی، می‌توان باتری‌های منیزیم را از دریاهای سراسر جهان تولید کرده و با توجه به اینکه نگرانی از بابت تمام شدن آن‌ها وجود ندارد و قابل ذخیره‌سازی و حمل‌ونقل هستند، می‌توان در مناطق دورافتاده که شرایط سخت‌تری دارند، از برق استفاده کرد.

دستگاه شیرین‌سازی آب دریا برای تولید منیزیم نیاز به برق دارد. بنابراین، در رودخانه‌ها و جویبارهای مختلف در سراسر جهان، تولید برق از نیروگاه‌های آبی کوچک صورت می‌گیرد. میزان برق تولیدی به ارتفاع و جریان آب بستگی دارد. برای مثال در ژاپن، یک توربین در نیروگاه آبی شیه‌تسورو بانبا در استان گیفو با ارتفاع افت 111 متر، توان تولید 125 کیلووات برق را دارد که برای حدود 150 خانواده کافی است.

علاوه بر نیروگاه‌های آبی کوچک، تولید برق از جریان‌های آب دریا و رودخانه‌ها نیز استفاده می‌شود. به دلیل حرکت دائمی امواج دریا، تولید برق از جریان‌های آب می‌تواند به‌طور پایدار در شب و روز انجام شود و به دلیل ساختار ساده‌اش، نیاز به تجهیزات بزرگ ندارد.

با اضافه کردن تولید برق از توربین‌های بادی کوچک و متوسط، در زمان وزش باد، میزان تولید برق افزایش می‌یابد. انواع مختلفی از توربین‌های بادی توسعه داده شده است که به‌ویژه نوع محور عمودی آن‌ها می‌تواند در تمامی جهات باد را دریافت کند. در دهکده پراوت، شهرداری‌ها می‌توانند تولید و مدیریت انرژی‌های کوچک و متوسط را انجام دهند و اولویت بر این است که انرژی به‌صورت پراکنده تولید شود، بنابراین توسعه نیروگاه‌های بادی بزرگ در اولویت قرار نمی‌گیرد.

باتری‌های منیزیم، تولید برق از آب‌های جاری کوچک، تولید برق از جریان‌های آب دریا، و تولید برق از باد، همگی روش‌هایی هستند که در فرآیند تولید برق دی‌اکسید کربن یا گازهای گلخانه‌ای دیگری تولید نمی‌کنند، بنابراین می‌توانند به عنوان راه‌حل‌هایی برای مقابله با مشکلات گرمایش جهانی مطرح شوند و روش‌های تولید برق پایداری و قابل اتکایی به شمار می‌آیند. همچنین هدف از استفاده هم‌زمان از سایر منابع انرژی نیز تنوع بخشیدن به انرژی‌های طبیعی است.

یکی از این منابع استفاده از آبگرم‌کن خورشیدی با لوله خلاء است که از انرژی خورشیدی برای تولید آب گرم استفاده می‌کند و این آب گرم در حمام یا آشپزخانه مصرف می‌شود. این دستگاه دارای بخش جمع‌آوری گرما برای جمع‌آوری انرژی خورشیدی و بخش ذخیره‌سازی آب گرم است. در ژاپن، این سیستم در تابستان دمایی بین 60 تا 90 درجه سانتی‌گراد و در زمستان حدود 40 درجه سانتی‌گراد ایجاد می‌کند.

در کنار آن، استفاده از پنل‌های جمع‌آوری انرژی خورشیدی نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. هوای موجود در این پنل‌ها که حدود 50 درجه سانتی‌گراد گرما را جذب کرده است، از طریق لوله‌ها به داخل خانه منتقل شده و به عنوان سیستم گرمایشی استفاده می‌شود. برای استفاده مؤثر از انرژی خورشیدی، زاویه و جهت نصب سیستم‌های جمع‌آوری گرما و آبگرم‌کن بسیار مهم است. در ژاپن، جهت دقیق جنوب بیشترین بازدهی را دارد و در صورتی که این جهت را 100 درصد در نظر بگیریم، جهت‌های شرقی و غربی نیز حدود 80 درصد بازدهی خواهند داشت. همچنین، زاویه سقف برای نصب این سیستم‌ها باید بین 20 تا 30 درجه باشد. این سیستم‌ها به دلیل استفاده از گرمای خورشیدی دارای ساختار ساده‌ای هستند.

در مناطقی که دسترسی به برق وجود ندارد، برای تأمین روشنایی و نیازهای مشابه، استفاده از تولید برق گیاهی یا نیروگاه‌های آبی فوق‌العاده کوچک در نظر گرفته می‌شود. تولید برق گیاهی با استفاده از دو الکترود که در خاک فرو برده می‌شوند، انرژی ضعیفی تولید می‌کند. این انرژی به‌طور معمول حدود 1.5 ولت از یک واحد است، اما با اتصال 100 واحد به هم، امکان تولید برق بیش از 100 ولت برای یک سیستم خانگی فراهم می‌شود. در این پروژه‌ها، ترکیب الکترودها معمولاً از منیزیم و زغال چوب بنچو است و از منابع کمیاب مانند فلزات نادر استفاده نمی‌شود.

علاوه بر این، یک نیروگاه آبی فوق‌العاده کوچک قابل حمل نیز توسعه داده شده است که با استفاده از جریان آب در یک جویبار با اختلاف ارتفاع 1 متر و جریان آب 10 لیتر در ثانیه می‌تواند 5 وات برق تولید کند.

در فنلاند، از باتری‌های شنی نیز استفاده می‌شود. این باتری‌ها برق حاصل از انرژی خورشیدی و بادی را به صورت گرما در شن ذخیره می‌کنند. مخزن عایق دارای ابعاد ۴ متر عرض و ۷ متر ارتفاع است و ۱۰۰ تن شن در آن ذخیره می‌شود. این گرما به مناطق اطراف انتقال داده شده و برای گرمایش ساختمان‌ها و استخرهای آب گرم استفاده می‌شود. شن‌های گرم شده به بیش از ۵۰۰ درجه سانتی‌گراد قادر به ذخیره انرژی به مدت چندین ماه هستند و عمر مفید آنها چندین دهه تخمین زده می‌شود. شن‌ها باید خشک باشند و اگر هیچ زباله قابل اشتعالی در آن‌ها وجود نداشته باشد، هر نوع شنی می‌تواند استفاده شود و این سیستم در ژاپن نیز قابل پیاده‌سازی است.

در فنلاند برای تأمین گرما برای منطقه‌ای با جمعیت ۳۵ هزار نفر، به محفظه‌ای با ارتفاع ۲۵ متر و قطر ۴۰ متر از شن نیاز است. این باتری شنی نیز ساختاری ساده دارد و از لوله‌ها، شیرها، فن‌ها و المنت‌های حرارتی تشکیل شده و هزینه ساخت آن نیز پایین است.

در ایالات متحده نیز باتری شنی توسعه یافته است، ولی در اینجا از سیلیس  برای گرم کردن شن تا دمای ۱۲۰۰ درجه سانتی‌گراد استفاده می‌شود و این شن‌ها در مخزن ذخیره‌سازی عایق بتنی ذخیره می‌شوند. در صورتی که بخواهیم این گرما را به برق تبدیل کنیم، از بخار آب گرم شده برای چرخاندن توربین‌هایی با پره‌های متعدد استفاده می‌شود. این توربین به یک ژنراتور متصل است و برق تولید می‌شود. برای تبدیل گرما به برق، این تجهیزات ضروری هستند.

تا اینجا روش‌های تولید و ذخیره‌سازی برق در دهکده پراوت بررسی شد. حال به بررسی روش‌های تولید برقی که قبلاً وجود داشته و دلایل عدم استفاده از آن‌ها می‌پردازیم.

یکی از این روش‌ها هیدروژن است. هنگامی که هیدروژن به عنوان سوخت استفاده می‌شود، دی‌اکسید کربن تولید نمی‌کند، اما در فرآیند تولید آن، دی‌اکسید کربن تولید می‌شود. برای مثال، تولید هیدروژن از سوخت‌های فسیلی مانند گاز طبیعی، نفت و زغال‌سنگ باعث انتشار مقدار زیادی دی‌اکسید کربن می‌شود و در نهایت با مواجهه با کمبود منابع مواجه خواهد شد، بنابراین گزینه مناسبی نیست.

روش دیگری که برای تولید هیدروژن از انرژی‌های طبیعی مانند خورشیدی و بادی استفاده می‌شود، این است که از انرژی برق برای تجزیه آب به هیدروژن استفاده می‌کنند. این روش اگرچه تولید دی‌اکسید کربن کمتری دارد، اما نیاز به آب زیادی دارد و ممکن است باعث تشدید کمبود آب در سطح جهانی شود، که خود یکی از عواقب گرمایش جهانی است.

همچنین در این روش از الیگروفلزات نادر مانند ایریدیوم استفاده می‌شود. در صورتی که این روند ادامه یابد، مصرف این مواد تا سال ۲۰۵۰ بیش از دو برابر ذخایر فعلی خواهد شد و پیش‌بینی می‌شود که این مواد به سرعت تمام شوند، بنابراین این روش نیز گزینه‌ای پایدار نخواهد بود.

روش دیگری برای تولید گاز، برق و هیدروژن از طریق نیروگاه‌های زیست‌توده وجود دارد. زیست‌توده شامل مواد آلی مانند فضولات انسان و دام، کاه و پوسته برنج و سایر ضایعات کشاورزی، باقی‌مانده غذا و چوب است. به عنوان مثال، در توالت‌های بیوگاز خانگی، فضولات گاو را می‌گذارند. فضولات گاو حاوی باکتری‌های متان است و زمانی که فضولات انسانی، غذا و علف‌های هرز به آن اضافه می‌شود، باکتری‌های متان آن را تخمیر کرده و بیوگاز تولید می‌کنند. ترکیب اصلی این گاز ۶۰٪ متان و ۴۰٪ دی‌اکسید کربن است. چون گاز متان یکی از عوامل اصلی گرمایش جهانی است، استفاده از آن در سطح جهانی به تدریج دشوارتر می‌شود.

برای ذخیره‌سازی هیدروژن، روش‌های مختلفی مانند فشرده‌سازی در فشار بالا، سرد کردن هیدروژن به دمای منفی ۲۵۳ درجه سانتی‌گراد به حالت مایع، و استفاده از آلیاژهای ذخیره‌کننده هیدروژن وجود دارد. سپس برای حمل و نقل آن به تجهیزات خاصی نیاز است. در این صورت، تجهیزات نیز بزرگ و پیچیده خواهند بود و بنابراین از گزینه‌های مورد نظر خارج می‌شوند.

پنل‌های خورشیدی که در نیروگاه‌های خورشیدی استفاده می‌شوند، مواد مضر دارند و در نهایت باید دفن شوند، بنابراین این روش نیز پایدار نیست.

نیروگاه‌های زمین‌گرمایی به دلیل زمان طولانی که برای تحقیقات، حفاری و ساخت لوله‌کشی نیاز دارند و همچنین به دلیل محدود بودن مکان‌هایی که می‌توانند از این روش استفاده کنند، از گزینه‌ها حذف می‌شوند.

نیروگاه‌های هسته‌ای نیز به دلیل اینکه می‌توانند به فاجعه منجر شوند و سوخت آن‌ها یعنی اورانیوم محدود است و در نهایت تمام خواهد شد، از گزینه‌های استفاده خارج می‌شوند. نیروگاه‌های حرارتی نیز به دلیل اینکه سوخت‌های فسیلی در نهایت تمام خواهند شد و انتشار دی‌اکسید کربن زیادی دارند، از گزینه‌ها حذف می‌شوند.

علاوه بر این، باتری‌های لیتیوم که در خودروهای برقی، دوچرخه‌های برقی و تلفن‌های همراه استفاده می‌شوند، به دلیل استفاده از منابع معدنی مانند لیتیوم و کبالت، پایدار نیستند و بنابراین از این روش نیز استفاده نخواهد شد.

در نتیجه، باتری‌های منیزیمی، نیروگاه‌های کوچک آبی، نیروگاه‌های جزر و مدی، و توربین‌های بادی کوچک و متوسط به عنوان محور اصلی تولید انرژی در نظر گرفته می‌شوند و در کنار آن‌ها، دستگاه‌های جمع‌آوری آب گرم خورشیدی، پنل‌های جمع‌آوری انرژی حرارتی خورشیدی، نیروگاه‌های زیستی، نیروگاه‌های آبی فوق‌العاده کوچک و باتری‌های شنی بسته به شرایط مورد بررسی قرار می‌گیرند.

با این روش‌ها، برق از دریا، رودخانه و زمین تولید شده و به اشتراک گذاشته می‌شود. به این سیستم، عایق‌بندی منازل نیز افزوده می‌شود تا میزان مصرف برق کاهش یابد. بدین ترتیب، بدون استفاده از منابع تمام‌شونده و تنها با انرژی‌های طبیعی زندگی می‌کنیم. در جوامع مبتنی بر پول، فعالیت‌های اقتصادی انجام می‌شود و برای رقابت در این فعالیت‌ها، روزانه برق زیادی مصرف می‌شود. زمانی که این فعالیت‌های اقتصادی از بین بروند، میزان برق مورد نیاز به طور چشمگیری کاهش می‌یابد و میزان انتشار دی‌اکسید کربن نیز به شدت کاهش خواهد یافت که خود یک اقدام موثر در مقابله با گرمایش جهانی خواهد بود.

○فاضلاب خانگی

برای ساخت مسکن مستقل و سازگار با طبیعت، باید مشکل فاضلاب خانگی نیز حل شود. فاضلاب اصلی که از خانه‌ها خارج می‌شود، از ماشین لباسشویی، آشپزخانه، دستشویی، حمام و توالت می‌آید. ابتدا فاضلاب به صورت طبیعی و از طریق یک حفره که در نزدیکی خانه حفر شده است، به درون زمین جذب می‌شود. به عبارت ساده، درون حفره شن و ماسه ریخته می‌شود و سپس فاضلاب از آنجا به داخل زمین نفوذ می‌کند.

برای این کار از لوله‌های سفالی (لوله‌های خاکی) استفاده می‌شود. این لوله‌ها از خاک رس ساخته شده‌اند و در دمای بالای ۱۰۰۰ درجه سانتی‌گراد پخته می‌شوند. این لوله‌ها از نظر استحکام، مقاومت در برابر خوردگی و مواد شیمیایی و همچنین عمر مفید بالا بسیار مناسب هستند و می‌توانند به طبیعت بازگردند.

در این فرآیند، استفاده از شوینده‌های غیر آلاینده، صابون و خمیر دندان ضروری است. صابون‌ها و شامپوهایی که از روغن‌های ضروری (اسانس) ساخته می‌شوند، چون از مواد اولیه نفتی و مواد شیمیایی استفاده نمی‌کنند، پس از مصرف به طور کامل تجزیه می‌شوند. همچنین می‌توان از الکل ضدعفونی‌کننده استفاده کرد. این ماده حاوی ترکیبات ضد باکتری است و می‌تواند از رشد باکتری‌های سطح پوست جلوگیری کند. الکل از منابع طبیعی مانند نیشکر تولید می‌شود و می‌توان آن را به طور مستقیم به زمین بازگرداند و همچنین می‌توان به طور برنامه‌ریزی شده آن را کشت کرد. برای شستشوی ظروف و لباس‌ها می‌توان از آب جوش با دمای بالای ۷۰ درجه سانتی‌گراد استفاده کرد. آب جوش ویژگی‌های ضدعفونی‌کنندگی و چربی‌زدایی دارد و باعث از بین رفتن کثیفی و بوی بد می‌شود. پس از آن از شوینده‌های طبیعی استفاده می‌شود.

در مورد خمیر دندان نیز باید گفت که اکثر خمیر دندان‌های موجود در بازار حاوی مواد شیمیایی هستند و به طور کامل تجزیه نمی‌شوند، بنابراین استفاده از آنها توصیه نمی‌شود. در عوض می‌توان از خمیر دندان‌هایی حاوی زایلیتول و فلوراید استفاده کرد. همچنین برای مسواک زدن از مسواک و نخ دندان استفاده می‌شود. تنها با مسواک زدن نمی‌توان ۵۰٪ از دندان‌ها را تمیز کرد، بنابراین برای تمیز کردن غذاها و کثیفی‌های موجود در بین دندان‌ها باید از نخ دندان استفاده کرد. حداقل بعد از هر وعده غذایی باید این دو کار انجام شود، در غیر این صورت بسیاری از مردم دچار پوسیدگی دندان خواهند شد.

با این روش، بدون استفاده از مواد شیمیایی، فاضلاب به درون زمین نفوذ کرده و از آلوده کردن خاک جلوگیری می‌شود.