Дощова вода може допомогти охолоджувати будинки без кондиціонера: вчені показали як

Після спекотного літа в Європі дослідники пропонують напрочуд просте рішення проти екстремальної спеки в містах: дощову воду, зібрану з дахів.

Дослідження Манчестерського університету показує, що, якщо її стратегічно розпилювати на будівлі під час спеки, вона може охолоджувати дахи, зменшувати споживання кондиціонерів та знижувати температуру в містах – тим самим скорочуючи кількість спекотних днів, пише Antena 3 CNN.

"Збір дощової води з дахів та її стратегічне використання для охолодження могли б стати практичним методом зниження як споживання енергії, так і міських температур", – заявляють вони.

Відео дня

Після спекотного літа в Європі дощова вода, зібрана з дахів, могла б стати секретною зброєю у боротьбі з екстремальною спекою. Нове дослідження, проведене Манчестерським університетом у Великій Британії, змоделювало систему, яка зберігає дощову воду, зібрану з дахів, і автоматично розпилює її на будівлі в періоди спеки.

Дослідження, опубліковане в науковому журналі Earth's Future, встановило, що прохолодніші дахи передають менше тепла всередину будівель, що знижує потребу в кондиціонуванні повітря і, відповідно, споживання енергії, яка зазвичай необхідна для охолодження.

Менше кондиціонування означає й менше залишкового тепла, що виділяється в місто. Разом, зазначають дослідники, ці ефекти могли б сприяти зниженню міських температур, зменшуючи загальну кількість днів спеки та пом’якшуючи інтенсивність епізодів екстремальної спеки.

Дахи можуть стати інструментом "стратегічного охолодження" міст

Дослідження, в якому як приклад використовувалося місто Токіо, припускає, що момент, коли вмикалися розпилювачі, – наприклад, коли дах досягав певної температури, – мав більше значення, ніж розмір резервуара або кількість використаної води.

Дослідження також показало, що "більше" не завжди означає "краще". Насправді дуже великі резервуари забезпечили лише "незначне додаткове зниження" споживання енергії та екстремальної спеки, а використання більшої кількості води не завжди призводило до кращого охолодження, оскільки частина води залишалася на даху замість того, щоб випаруватися.

"Міста по всьому світу стикаються з дедалі більшими викликами через екстремальну спеку", – зазначає провідний автор дослідження доктор Чжунхуа Чжен із Манчестерського університету.

"Кондиціонер може допомогти людям залишатися в безпеці та комфорті, але він також споживає велику кількість енергії та виділяє додаткове тепло в міське середовище. Наше дослідження показує, що збір дощової води з дахів та її стратегічне використання для охолодження могли б стати практичним способом зниження як енергоспоживання, так і міських температур", – пояснює він.

Доктор Чжен додає, що переваги збору дощової води з дахів стають "ще більшими в спекотніші роки", що дозволяє припустити, що цей підхід міг би набувати дедалі більшого значення в міру того, як клімат продовжує нагріватися.

Дослідження могло б допомогти місцевій владі та містобудівникам оцінити, як системи охолодження на основі дощової води могли б працювати в їхніх регіонах, з огляду на практичні аспекти, такі як вартість і доступність води.

"Резервуар для дощової води дає й додаткову перевагу, зменшуючи екстремальні міські стоки, – заявляє Цзюньцзе Юй, аспірант Манчестерського університету. – Цей підхід ілюструє "природне рішення природних викликів", у якому дощова вода слугує природним ресурсом для пом’якшення як теплового стресу, так і гідрологічних крайнощів".

Чому кондиціонер – не найкраще рішення проти екстремальної спеки

Міжнародне енергетичне агентство (МЕА) оцінює, що охолодження приміщень – переважно кондиціонери, а також вентилятори – спожило у 2022 році близько 2100 терават-годин (ТВт·год) енергії. Це становить приблизно сім відсотків електроенергії, виробленої у світі того року.

Експерти попереджають, що кількість кондиціонерів може потроїтися протягом найближчих трьох десятиліть, досягнувши запаморочливої цифри в 5,5 мільярда одиниць, у міру того як екстремальна спека стає "новою нормою".

Це викликало побоювання, що зростаючий попит створить додаткове навантаження на й без того перевантажену енергомережу Європи та змусить викиди стрімко зростати.

Хоча кондиціонер теоретично міг би працювати на чистій енергії, наприклад сонячній, залишається занепокоєння, пов’язане з використанням холодоагентів, таких як гідрофторуглеці та гідрохлорфторуглеці. Це потужні парникові гази, які утримують в атмосфері в тисячі разів більше тепла, ніж CO2.

ЄС та Велика Британія поступово відмовляються від фторованих газів на користь природних холодоагентів, таких як вуглеводні (наприклад, пропан) та CO₂, що є набагато менш шкідливими для клімату, – однак займистість пропану ускладнює встановлення.

Проте сам процес поглинання тепла зсередини житла та його відведення назовні сприяє ефекту міського острова тепла. Він виникає, коли тепло утримується між високими будівлями та поглинається великими масами асфальту й бетону в містах, перш ніж знову вивільнитися в повітря.

З цієї причини великі міста, як правило, зазнають сильнішого теплового стресу та мають вищі максимальні температури, ніж сусідні сільські райони.

Як у боротьбі зі спекою можуть допомогти "прохолодні дахи"

Дослідження 2024 року, проведене UCL та Університетом Ексетера, проаналізувало охолоджувальний ефект, який мали б дахи, пофарбовані в білий або інші відбиваючі кольори (відомі як "прохолодні дахи"), на температуру повітря в Лондоні в період з червня по серпень 2018 року.

На той час це було одне з найспекотніших літ в історії міста: середня температура за три місяці сягнула 19,2 °C – приблизно на 1,6 °C вище за звичайне середнє значення для цього періоду року.

Дослідження встановило, що, якби "прохолодні дахи" були широко впроваджені в Лондоні, місто могло б охолодитися в середньому приблизно на 0,8 °C.

"Якби їх широко впровадили, прохолодні дахи могли б значно знизити температуру повітря на рівні землі в місті, – підкреслює провідний автор, доктор Чарльз Сімпсон із UCL Bartlett School Environment, Energy & Resources. – Охолоджувальний ефект, відчутний у всьому місті, рятував би життя та покращував би якість життя мешканців усієї міської зони".

Раніше УНІАН повідомляв, що в Нью-Йорку знайшли простий спосіб знизити температуру даху майже на 25 °C.

Вас також можуть зацікавити такі новини: