Từ sự ngột ngạt ở Pompeii đến tắc nghẽn bầu không khí phải chịu đựng ở Iceland năm 2010, tro bụi núi lửa đang đặt ra mối đe dọa nghiêm trọng đến nền văn minh con người. Do việc không thể kiểm soát sự phun trào núi lửa, các nhà thiết kế VolcanElectric Mask I Trung Quốc đề xuất xây dựng một cấu trúc trên miệng núi lửa để có thể thu thập tro bụi phun trào trong mỗi lần hoạt động, cách ly chúng khỏi bầu trời, thành phố, và làng mạc phía dưới, đồng thời sản xuất năng lượng từ nguồn nhiệt của dung nham trong thời điểm núi lửa ngừng hoạt động, cung cấp nguồn năng lượng sạch cho khu vực xung quanh. Dự án được tạp chí Evolo đề cập danh dự trong cuộc thi Nhà chọc trời thế giới năm 2013.

Thông tin dự án:

Giải thưởng: Honorable Mention
Cuộc thi: Nhà chọc trời thế giới 2013 / Evolo
Nhóm: Jing Hao, Zhanou Zhang, Xingyue Chen, Jiangyue Han, Shuo Zhou / Trung Quốc

Đối với phiên bản thử nghiệm, những nhà thiết kế tưởng tượng một cấu trúc ở trên miệng núi lửa Popocatepetl, cách thành phố Mexico 70km, là một trong 10 miệng núi lửa hoạt động nhiều nhất trên thế giới hiện nay và có khoảng 500.000 người sinh sống ở trong bán kính 10 đến 30km xung quanh.

VolcanElectric Mask giống một miếng da nhiều lớp bao phủ núi lửa, xây dựng ở phía trên miệng núi. Lớp biểu bì bao gồm các đỉnh xúc tu liền kề, có hình dạng như ốc vít, tương đối phẳng ở đỉnh – đây chính là những thứ thấy được khi nhìn vào ngọn núi lửa từ bên ngoài – các xúc tu dài và nhọn ở phía dưới đáy. Điều này cho phép mỗi xúc tu có thể khoan sâu vào núi lửa để theo dõi nhiệt độ của nó, giúp dự đoán sự phun trào, và cũng cho phép mỗi xúc tu hấp thụ CO2 đã từng được sử dụng để tạo và lưu trữ băng khô.

Trong giai đoạn núi lửa không phun trào, mỗi xúc tu hoạt động như một trạm phát điện. Trên đỉnh của các xúc tu, có khe hở rộng, cho phép bề mặt núi lửa giao hòa với thiên nhiên, tiếp cận với mưa gió và không khí trong lành. Để tạo ra nhiệt năng, tầng trên cùng của mỗi xúc tu hoạt động như một bộ thu nước. Sau cơn mưa, nước được chuyển đến lớp phụ phía dưới của xúc tu, nơi mà chúng được tiếp xúc với dung nham. Hơi nước tạo thành làm chạy tua bin ở giữa xúc tu, tạo ra năng lượng.

Khi xúc tu cảm nhận sự phun trào sắp diễn ra, đầu tiên chúng kích hoạt những tấm chắn đóng lỗ hổng phía trên các xúc tu – đây là quá trình để giữ dung nham, tro bụi và các mảnh vỡ khác khỏi phun ra ngoài vào không trung và làng xóm xung quanh. Các xúc tu sau đó sử dụng băng khô làm mát dung nham để khi núi lửa phun trào và bao phủ xúc tu trong dung nham, nhiệt độ sẽ không quá cao để có thể làm hỏng máy của các xúc tu. Khi núi lửa phun trào lần cuối, khu vực xung quanh được che chắn. Một khi dung nham đã nguội, tro bụi được thu thập và chuyển đến nhà máy công nghiệp để sử dụng cho sản xuất, và sau đó các bề mặt của xúc tu lại mở ra, tiếp tục quá trình tạo năng lượng.