Colectarea apei de ploaie de pe acoperișuri ar putea reduce numărul zilelor de caniculă și dependența de aerul condiționat

După o vară toridă în Europa, cercetătorii propun o soluție surprinzător de simplă împotriva căldurii extreme din orașe: apa de ploaie strânsă de pe acoperișuri. Un studiu al Universității din Manchester arată că, pulverizată strategic pe clădiri în zilele caniculare, aceasta poate răci acoperișurile, reduce consumul de aer condiționat și scădea temperaturile urbane – micșorând astfel numărul zilelor de caniculă, scrie Euronews.

„Colectarea apei de ploaie de pe acoperișuri și folosirea ei în mod strategic pentru răcire ar putea oferi o metodă practică de reducere atât a consumului de energie, cât și a temperaturilor urbane”, spun aceștia.

După o vară toridă în Europa, apa de ploaie strânsă de pe acoperișuri s-ar putea dovedi o armă secretă în lupta cu căldura extremă.

O cercetare nouă realizată de Universitatea din Manchester, Marea Britanie, a modelat un sistem care stochează apa de ploaie colectată de pe acoperișuri și o pulverizează automat pe clădiri în perioadele caniculare.

Studiul, publicat în revista științifică Earth's Future, a constatat că acoperișurile mai reci transferă mai puțină căldură în interiorul clădirilor, ceea ce reduce nevoia de aer condiționat și, implicit, consumul de energie necesar de obicei pentru răcire.

Mai puțin aer condiționat înseamnă și mai puțină căldură reziduală eliberată în oraș. Împreună, spun cercetătorii, aceste efecte ar putea contribui la scăderea temperaturilor urbane, reducând numărul total al zilelor de caniculă și atenuând intensitatea episoadelor de căldură extremă.

Acoperișurile pot deveni un instrument de „răcire strategică” a orașelor

Studiul, care a folosit orașul Tokyo drept studiu de caz, sugerează că momentul în care erau pornite aspersoarele – de exemplu, atunci când acoperișul atingea o anumită temperatură – a avut un impact mai mare decât dimensiunea rezervorului sau cantitatea de apă utilizată.

Cercetarea a mai arătat că „mai mare” nu înseamnă întotdeauna „mai bine”. De fapt, rezervoarele foarte mari au adus doar „reduceri suplimentare modeste” ale consumului de energie și ale căldurii extreme, iar aplicarea unei cantități mai mari de apă nu a dus mereu la o răcire mai bună, deoarece o parte din apă rămânea pe acoperiș în loc să se evapore.

„Orașele din întreaga lume se confruntă cu provocări tot mai mari din cauza căldurii extreme”, spune autorul principal al studiului, dr. Zhonghua Zheng, de la Universitatea din Manchester.

„Aerul condiționat poate ajuta oamenii să rămână în siguranță și confortabil, dar consumă și cantități mari de energie și eliberează căldură suplimentară în mediul urban. Studiul nostru arată că strângerea apei de ploaie de pe acoperișuri și folosirea ei în mod strategic pentru răcire ar putea oferi o cale practică de a reduce atât consumul de energie, cât și temperaturile urbane”, mai explică acesta.

Dr. Zheng adaugă că beneficiile colectării apei de ploaie de pe acoperișuri devin „și mai mari în anii mai calzi”, ceea ce sugerează că această abordare ar putea deveni tot mai importantă pe măsură ce clima continuă să se încălzească.

Studiul ar putea ajuta autoritățile locale și urbaniștii să evalueze cum ar putea funcționa sistemele de răcire bazate pe apă de ploaie în propriile regiuni, ținând cont și de aspecte practice precum costul și disponibilitatea apei.

„Rezervorul de apă de ploaie oferă și un beneficiu suplimentar, reducând scurgerile urbane extreme”, spune Junjie Yu, cercetător doctorand la Universitatea din Manchester. „Această abordare ilustrează o «soluție naturală la provocări naturale», în care apa de ploaie servește drept resursă naturală pentru a atenua atât stresul termic, cât și extremele hidrologice”.

De ce aerul condiționat nu este cea mai bună soluție împotriva căldurii extreme

Agenția Internațională a Energiei (IEA) estimează că răcirea spațiilor – în principal aerul condiționat, dar și ventilatoarele – a consumat în 2022 aproximativ 2.100 de terawați-oră (TWh) de energie. Asta înseamnă cam șapte la sută din electricitatea produsă la nivel mondial în acel an.

Experții avertizează că numărul aparatelor de aer condiționat s-ar putea tripla în următoarele trei decenii, ajungând la o cifră amețitoare de 5,5 miliarde de instalații, pe măsură ce căldura extremă devine „noua normalitate”.

Acest lucru a stârnit temeri că cererea în creștere va pune o presiune suplimentară pe rețeaua energetică deja suprasolicitată a Europei și va face ca emisiile să crească vertiginos.

Deși aerul condiționat ar putea fi, teoretic, alimentat cu energie curată, precum cea solară, rămâne îngrijorarea legată de utilizarea agenților frigorifici precum hidrofluorocarburile și hidroclorofluorocarburile. Aceștia sunt gaze cu efect de seră puternice, care rețin în atmosferă de mii de ori mai multă căldură decât CO2.

UE și Marea Britanie elimină treptat gazele fluorurate în favoarea agenților frigorifici naturali, precum hidrocarburile (de exemplu propanul) și CO2, mult mai puțin dăunători pentru climă – însă inflamabilitatea propanului complică instalarea.

Cu toate acestea, însuși procesul de absorbție a căldurii din interiorul unei locuințe și de eliminare a ei în exterior contribuie la efectul de insulă de căldură urbană. Acesta apare atunci când căldura este captată între clădirile înalte și absorbită de cantitățile mari de asfalt și beton din orașe, înainte de a fi eliberată din nou în aer.

Din acest motiv, orașele mari tind să resimtă un stres termic mai puternic și temperaturi maxime mai ridicate decât zonele rurale învecinate.

Cum pot ajuta și „acoperișurile reci” în lupta cu canicula

Un studiu din 2024 realizat de UCL și Universitatea din Exeter a analizat efectul de răcire pe care l-ar avea acoperișurile vopsite în alb sau în alte culori reflectorizante (cunoscute drept „acoperișuri reci”) asupra temperaturii aerului din Londra, în perioada iunie–august 2018.

La acea vreme, a fost una dintre cele mai calde veri din istoria orașului, temperatura medie din cele trei luni atingând 19,2°C – cu aproximativ 1,6°C peste media obișnuită pentru acea perioadă a anului.

Studiul a constatat că, dacă acoperișurile reci ar fi fost instalate pe scară largă în Londra, orașul s-ar fi putut răci în medie cu aproximativ 0,8°C.

„Dacă ar fi adoptate pe scară largă, acoperișurile reci pot reduce semnificativ temperatura aerului la nivelul solului într-un oraș”, spune autorul principal, dr. Charles Simpson, de la UCL Bartlett School Environment, Energy & Resources. „Efectul de răcire resimțit în întregul oraș ar salva vieți și ar îmbunătăți calitatea vieții locuitorilor din toată zona urbană”.