Вчені запропонували новий спосіб охолодження міст за допомогою збору дощової води

Джерело: Earth’s Future

Збір дощової води з дахів з метою подальшого охолодження будівель може допомогти містам зменшити енергоспоживання та температуру під час посилення спеки.

Відповідну систему описали вчені з Манчестерського університету у Великій Британії. Модель передбачає, що дощова вода накопичується в резервуарах, а під час спекотної погоди автоматично розпилюється на дахи будівель.

Дослідження, опубліковане у журналі Earth’s Future, засвідчило: охолоджені дахи передають у будівлі менше тепла. Це знижує потребу у кондиціонуванні повітря і, відповідно, скорочує споживання електроенергії.

Менше використання кондиціонерів також означає менше додаткового тепла, котре потрапляє у міське середовище. Дослідники зазначають, що спільно ці ефекти можуть допомогти знижувати температуру в містах, скорочувати кількість днів із хвилями спеки та зменшувати інтенсивність екстремальних теплових подій.

Коли вмикати систему важливіше за розмір резервуара

Науковці перевірили модель на прикладі Токіо. Вони з’ясували, що ефективність системи найбільше залежить від моменту запуску розпилення — наприклад, коли температура даху досягає певного рівня.

Водночас більші резервуари не завжди давали значно кращий результат. За словами дослідників, дуже великі ємності забезпечували лише помірні додаткові скорочення енергоспоживання та екстремальної спеки, а подача додаткової води не завжди призводила до посилення охолодження, оскільки частина її залишалася на даху замість того, щоб випаровуватися.

Збір дощової води з дахів та її цілеспрямоване використання для охолодження можуть стати практичним способом знизити як споживання енергії, так і температуру у містах, — заявив провідний автор дослідження доктор Чжунхуа Чжен. Користь таких систем зростатиме під час підвищення температури через зміну клімату.

Дослідники зазначають, що їхня робота може допомогти місцевій владі та міським планувальникам оцінити можливість використання систем охолодження на основі дощової води з урахуванням вартості та доступності ресурсів. Окрім охолодження міст, резервуари для дощової води можуть мати додатковий ефект — зменшувати навантаження на міські системи водовідведення під час сильних опадів.

Цей підхід ілюструє “природне вирішення природних проблем”, коли дощова вода використовується як природний ресурс для пом’якшення як теплового стресу, так і гідрологічних екстремумів.

Чому кондиціонери посилюють проблему спеки

За даними Міжнародного енергетичного агентства, у 2022 році охолодження приміщень, переважно за допомогою кондиціонерів, спожило близько 2100 терават-годин електроенергії — приблизно 7% світового споживання.

Експерти прогнозують, що протягом наступних трьох десятиліть кількість кондиціонерів у світі може зрости до 5,5 млрд через посилення екстремальної спеки. Водночас збільшення попиту на охолодження створює додатковий тиск на енергосистеми та може сприяти зростанню викидів.

Хоча теоретично кондиціонери можна живити від чистих джерел енергії, як і раніше викликають стурбованість холодоагенти, такі як гідрофторвуглеці та гідрохлорфторвуглеці. Це потужні парникові гази, які утримують в атмосфері у тисячі разів більше тепла, ніж CO2.

Крім того, сам процес відведення тепла із приміщення та викиду його назовні сприяє формуванню ефекту міського теплового острова. У цьому випадку тепло застряє між високими будинками та поглинається великою кількістю асфальту та бетону в містах, а потім знову виділяється у повітря.

Саме тому великі міста, як правило, відчувають сильніший тепловий стрес і вищі максимальні температури, ніж розташовані поряд сільські райони.

“Прохолодні дахи” вже підтвердили ефект

Інше дослідження, проведене Університетським коледжем Лондона та Університетом Ексетера у 2024 році, проаналізувало охолоджувальний ефект дахів, пофарбованих у білий або інші кольори (так звані “прохолодні дахи”), на температуру повітря в Лондоні в період з червня по 8 серпня.

Науковці дійшли висновку, що широке використання таких “прохолодних дахів” могло б знизити середню температуру в місті приблизно на 0,8 °C.

На переконання дослідників, масове впровадження схожих рішень може зменшити теплове навантаження на міста та покращити умови життя мешканців.

• Екстремальна спека, посилена зміною клімату, цього літа значно поглибила посуху в Європі. Науковці дійшли висновку, що саме рекордно високі температури, а не нестача опадів, стали головною причиною стрімкого висихання річок, озер і ґрунтів.
• У Франції під час червневої хвилі спеки зафіксували 5764 надлишкові смерті. Водночас Іспанія, Франція, Греція, Італія та Північна Македонія борються з наслідками екстремальних температур, пожеж і штормів.
• Всесвітня організація охорони здоров’я повідомила, що щороку у світі тонуть близько 300 000 осіб, і це одна з десяти основних причин смерті серед дітей віком від 5 до 14 років. 

• вода,
• спека