Это снижает жару и экономит энергию.
После знойного лета в Европе исследователи предлагают удивительно простое решение против экстремальной жары в городах: дождевую воду, собранную с крыш.
Исследование Манчестерского университета показывает, что, будучи стратегически распылённой на здания в зной, она может охлаждать крыши, снижать потребление кондиционеров и понижать городские температуры – уменьшая тем самым число дней зноя, пишет Antena 3 CNN.
"Сбор дождевой воды с крыш и её стратегическое использование для охлаждения могли бы предложить практический метод снижения как потребления энергии, так и городских температур", – заявляют они.
После знойного лета в Европе дождевая вода, собранная с крыш, могла бы оказаться секретным оружием в борьбе с экстремальной жарой. Новое исследование, проведенное Манчестерским университетом в Великобритании, смоделировало систему, которая хранит дождевую воду, собранную с крыш, и автоматически распыляет её на здания в периоды зноя.
Исследование, опубликованное в научном журнале Earth's Future, установило, что более прохладные крыши передают меньше тепла внутрь зданий, что снижает потребность в кондиционировании воздуха и, соответственно, потребление энергии, обычно необходимой для охлаждения.
Меньше кондиционирования означает и меньше остаточного тепла, выделяемого в город. Вместе, говорят исследователи, эти эффекты могли бы способствовать снижению городских температур, уменьшая общее число дней зноя и смягчая интенсивность эпизодов экстремальной жары.
Исследование, в котором в качестве примера использовался город Токио, предполагает, что момент, когда включались распылители, – например, когда крыша достигала определённой температуры, – имел большее значение, чем размер резервуара или количество использованной воды.
Исследование также показало, что "больше" не всегда означает "лучше". На самом деле очень большие резервуары принесли лишь "скромные дополнительные снижения" потребления энергии и экстремальной жары, а применение большего количества воды не всегда приводило к лучшему охлаждению, поскольку часть воды оставалась на крыше вместо того, чтобы испариться.
"Города по всему миру сталкиваются со всё большими вызовами из-за экстремальной жары", – отмечает ведущий автор исследования доктор Чжунхуа Чжэн из Манчестерского университета.
"Кондиционер может помочь людям оставаться в безопасности и комфорте, но он также потребляет большие количества энергии и выделяет дополнительное тепло в городскую среду. Наше исследование показывает, что сбор дождевой воды с крыш и её стратегическое использование для охлаждения могли бы предложить практический путь снижения как потребления энергии, так и городских температур", – объясняет он.
Доктор Чжэн добавляет, что выгоды сбора дождевой воды с крыш становятся "ещё больше в более жаркие годы", что позволяет предположить, что этот подход мог бы становиться всё более важным по мере того, как климат продолжает теплеть.
Исследование могло бы помочь местным властям и градостроителям оценить, как системы охлаждения на основе дождевой воды могли бы работать в их собственных регионах, учитывая и практические аспекты, такие как стоимость и доступность воды.
"Резервуар для дождевой воды даёт и дополнительную выгоду, снижая экстремальные городские стоки, – заявляет Цзюньцзе Юй, аспирант Манчестерского университета. – Этот подход иллюстрирует "природное решение природных вызовов", в котором дождевая вода служит природным ресурсом для смягчения как теплового стресса, так и гидрологических крайностей".
Международное энергетическое агентство (МЭА) оценивает, что охлаждение помещений – в основном кондиционеры, но также и вентиляторы – потребило в 2022 году около 2100 тераватт-часов (ТВт·ч) энергии. Это составляет примерно семь процентов электричества, произведённого в мире в том году.
Эксперты предупреждают, что число кондиционеров могло бы утроиться в ближайшие три десятилетия, достигнув головокружительной цифры в 5,5 миллиарда установок, по мере того как экстремальная жара становится "новой нормой".
Это породило опасения, что растущий спрос создаст дополнительную нагрузку на и без того перегруженную энергосеть Европы и заставит выбросы стремительно расти.
Хотя кондиционер теоретически мог бы питаться чистой энергией, например солнечной, остаётся обеспокоенность, связанная с использованием хладагентов, таких как гидрофторуглероды и гидрохлорфторуглероды. Это мощные парниковые газы, которые удерживают в атмосфере в тысячи раз больше тепла, чем CO2.
ЕС и Великобритания постепенно отказываются от фторированных газов в пользу природных хладагентов, таких как углеводороды (например, пропан) и CO2, гораздо менее вредных для климата, – однако воспламеняемость пропана усложняет установку.
Тем не менее сам процесс поглощения тепла изнутри жилища и его удаления наружу способствует эффекту городского острова тепла. Он возникает, когда тепло захватывается между высокими зданиями и поглощается большими количествами асфальта и бетона в городах, прежде чем вновь высвободиться в воздух.
По этой причине крупные города, как правило, испытывают более сильный тепловой стресс и более высокие максимальные температуры, чем соседние сельские районы.
Исследование 2024 года, проведённое UCL и Университетом Эксетера, проанализировало охлаждающий эффект, который оказали бы крыши, покрашенные в белый или другие отражающие цвета (известные как "прохладные крыши"), на температуру воздуха в Лондоне в период с июня по август 2018 года.
В то время это было одно из самых жарких лет в истории города: средняя температура за три месяца достигла 19,2 °C – примерно на 1,6 °C выше обычного среднего значения для этого периода года.
Исследование установило, что, если бы прохладные крыши были широко внедрены в Лондоне, город мог бы охладиться в среднем примерно на 0,8 °C.
"Если бы их широко внедрили, прохладные крыши могут значительно снизить температуру воздуха на уровне земли в городе, – подчеркивает ведущий автор доктор Чарльз Симпсон из UCL Bartlett School Environment, Energy & Resources. – Охлаждающий эффект, ощущаемый по всему городу, спасал бы жизни и улучшал бы качество жизни жителей всей городской зоны".
Ранее УНИАН сообщал, что в Нью-Йорке нашли простой способ снизить температуру крыши почти на 25 °C.