Згідно з новим дослідженням Манчестерського університету, збір дощової води з дахів та її використання для поливу будівель у спеку може допомогти містам скоротити використання кондиціонерів, знизити температуру в містах та зменшити вплив аномальної спеки.
Міста по всьому світу стикаються з підвищенням температури, що чинить тиск на охорону здоров'я, інфраструктуру та енергетичні системи. Оскільки люди все більше покладаються на кондиціонери для охолодження, попит на енергію зростає, а тепло, що виділяється будинками, може ще більше нагрівати міські райони.
Технології міського поливу стають важливими способами зниження екстремальної спеки в містах, але їх використання часто обмежене доступністю води.
Як дощова вода охолоджує міста?
У дослідженні, опублікованому в журналі Earth's Future, дослідники використовували чисельне моделювання на основі процесів та штучний інтелект (ШІ) для тестування системи, яка зберігає дощову воду, зібрану з дахів, та автоматично розпорошує її на будівлі у спеку.
На прикладі Токіо вони виявили, що охолоджуючи дахи, система знижує кількість енергії, необхідної для кондиціонування повітря. Прохолодніші дахи передавали менше тепла до будинків, а зниження використання кондиціонерів означало зменшення викидів тепла до міста. У сукупності ці ефекти допомогли знизити температуру у містах, скоротивши загальну кількість днів з аномальною спекою та зменшивши інтенсивність екстремальних періодів спеки.
Що кажуть дослідники?
Провідний автор дослідження, доктор Чжунхуа Чжен, керівник напряму «Екологічна наука про дані та ШІ» в Манчестерському інституті екологічних досліджень (MERI) і старший викладач (доцент) у галузі науки про дані та екологічної аналітики в Манчестерському університеті, сказав: "Міста по всьому світу стикаються з дедалі більшими проблемами через сильну спеку. Кондиціювання повітря може допомогти забезпечити безпеку та комфорт людей, але воно також споживає велику кількість енергії та виділяє додаткове тепло у міське середовище.
"Наше дослідження показує, що збирання дощової води з дахів та її стратегічне використання для охолодження може стати практичним способом зниження як енергоспоживання, так і температури у містах.
Що особливо обнадійливо, так це те, що переваги стають ще більшими у спекотніші роки, що говорить про те, що цей підхід може стати все більш важливим у міру подальшого потепління клімату."
Як працюватимуть дощові розбризкувачі?
Дослідження показує, що момент включення розбризкувачів - наприклад, коли дах досягав певної температури - надавав більший вплив, ніж розмір резервуара або кількість води, що подається. Дослідники також виявили, що більший розмір не завжди означає найкраще охолодження. Дуже великі резервуари забезпечували лише незначне додаткове зниження енергоспоживання та екстремальної спеки, а подача додаткової води не завжди призводила до більшого охолодження, оскільки її частина залишалася на даху, а не випаровувалась.
Дослідники кажуть, що такий підхід може допомогти місцевій владі та містобудівникам оцінити, як системи охолодження на основі дощової води можуть працювати в їхніх регіонах, враховуючи при цьому практичні міркування, такі як вартість, доступність води та місцеві правила.
Чи може охолодження дощовою водою допомогти у розв'язанні інших міських проблем?
Оскільки міста продовжують боротися з підвищенням температури, команда вважає, що системи охолодження на основі дощової води на дахах можуть стати частиною ширшого комплексу заходів щодо адаптації до зміни клімату в містах, спрямованих на підвищення стійкості та захисту здоров'я населення.
Цзюньцзе Ю, аспірант Манчестерського університету, додав: "Резервуар для дощової води також забезпечує додаткову перевагу зниження екстремального міського стоку. Цей підхід є прикладом «природного розв'язання природних проблем», у якому дощова вода є природним ресурсом для пом'якшення як теплового стресу, і гідрологічних екстремальних явищ."
