Συλλογή όμβριων υδάτων από στέγες και στοχευμένη χρήση για δροσισμό προσφέρει πρακτικό τρόπο μείωσης ενεργειακής ζήτησης και θερμοκρασίας στις πόλεις.
Το νερό της βροχής που συλλέγεται από τις στέγες θα μπορούσε να αποτελέσει ένα κρυφό όπλο για την αντιμετώπιση της ακραίας ζέστης, μετά το καυτό καλοκαίρι της Ευρώπης.
Νέα έρευνα του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ στο Ηνωμένο Βασίλειο προσομοίωσε ένα σύστημα που αποθηκεύει το νερό της βροχής από τις στέγες και το ψεκάζει αυτόματα στα κτίρια σε περιόδους ζεστού καιρού.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Earth’s Future (πηγή στα Αγγλικά), διαπίστωσε ότι πιο δροσερές στέγες μεταφέρουν λιγότερη θερμότητα στο εσωτερικό των κτιρίων, μειώνοντας τη ζήτηση για κλιματισμό και, κατά συνέπεια, την κατανάλωση ενέργειας που απαιτείται συνήθως για την ψύξη.
Λιγότερα κλιματιστικά σημαίνει επίσης ότι λιγότερη απορριπτόμενη θερμότητα θα απελευθερώνεται στην πόλη. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι συνολικά αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να συμβάλουν στη μείωση της θερμοκρασίας στις αστικές περιοχές, περιορίζοντας τον αριθμό των ημερών καύσωνα και μετριάζοντας την ένταση των ακραίων θερμικών επεισοδίων.
Οι στέγες μπορούν να λειτουργήσουν ως «στρατηγική ψύξη» για τις πόλεις
Η μελέτη, που χρησιμοποίησε το Τόκιο ως μελέτη περίπτωσης, δείχνει ότι η χρονική στιγμή ενεργοποίησης των εκτοξευτήρων νερού – για παράδειγμα όταν η στέγη φτάνει σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία – έχει μεγαλύτερη επίδραση από το μέγεθος της δεξαμενής ή την ποσότητα του νερού που χρησιμοποιείται.
Διαπιστώθηκε επίσης ότι το «μεγαλύτερο» δεν είναι πάντα και «καλύτερο». Στην πραγματικότητα, οι πολύ μεγάλες δεξαμενές προσέφεραν μόνο «περιορισμένες πρόσθετες μειώσεις» στην κατανάλωση ενέργειας και στην ακραία ζέστη, ενώ η επιπλέον ποσότητα νερού δεν οδηγούσε πάντα σε περισσότερη ψύξη, καθώς ένα μέρος της παρέμενε στη στέγη αντί να εξατμιστεί.
«Οι πόλεις σε όλο τον κόσμο αντιμετωπίζουν ολοένα μεγαλύτερες προκλήσεις λόγω της ακραίας ζέστης», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, δρ Ζονγκχούα Ζενγκ, από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.
«Ο κλιματισμός μπορεί να βοηθήσει ώστε οι άνθρωποι να παραμένουν ασφαλείς και άνετοι, αλλά καταναλώνει επίσης μεγάλες ποσότητες ενέργειας και απελευθερώνει επιπλέον θερμότητα στο αστικό περιβάλλον. Η έρευνά μας δείχνει ότι η συλλογή νερού της βροχής από τις στέγες και η στρατηγική αξιοποίησή του για ψύξη θα μπορούσαν να προσφέρουν έναν πρακτικό τρόπο μείωσης τόσο της ζήτησης ενέργειας όσο και της θερμοκρασίας στις πόλεις.»
Ο δρ Ζενγκ προσθέτει ότι τα οφέλη από τη συλλογή βρόχινου νερού στις στέγες γίνονται «ακόμη μεγαλύτερα κατά τα θερμότερα έτη», κάτι που υποδηλώνει ότι αυτή η προσέγγιση μπορεί να αποκτήσει ολοένα μεγαλύτερη σημασία όσο το κλίμα συνεχίζει να θερμαίνεται.
Η μελέτη μπορεί να βοηθήσει τις τοπικές αρχές και τους πολεοδόμους να αξιολογήσουν πώς θα μπορούσαν να λειτουργήσουν συστήματα ψύξης που βασίζονται στο βρόχινο νερό στις δικές τους περιοχές, λαμβάνοντας υπόψη πρακτικές παραμέτρους όπως το κόστος και η διαθεσιμότητα νερού.
«Η δεξαμενή βρόχινου νερού προσφέρει επίσης ένα πρόσθετο συν-όφελος, μειώνοντας τις ακραίες πλημμυρικές απορροές σε αστικές περιοχές», αναφέρει ο ερευνητής διδακτορικού, Τζουντζιέ Γιου, από το Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ.
«Η προσέγγιση αυτή αποτελεί παράδειγμα μιας “φυσικής λύσης σε φυσικές προκλήσεις”, όπου το βρόχινο νερό αξιοποιείται ως φυσικός πόρος για την αντιμετώπιση τόσο της θερμικής καταπόνησης όσο και των υδρολογικών ακραίων φαινομένων.»
Γιατί τα κλιματιστικά δεν είναι ο καλύτερος τρόπος αντιμετώπισης της ακραίας ζέστης
Η Διεθνής Υπηρεσία Ενέργειας (IEA (πηγή στα Αγγλικά)) εκτιμά ότι η ψύξη εσωτερικών χώρων – κυρίως μέσω κλιματισμού, αλλά και με ανεμιστήρες – κατανάλωσε περίπου 2.100 τεραβατοώρες (TWh) ηλεκτρικής ενέργειας το 2022. Πρόκειται για περίπου επτά τοις εκατό της παγκόσμιας κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας εκείνη τη χρονιά.
Οι ειδικοί προειδοποιούν ότι ο αριθμός των κλιματιστικών μονάδων μπορεί να τριπλασιαστεί μέσα στις επόμενες τρεις δεκαετίες, φτάνοντας τα 5,5 δισ. εγκαταστάσεις, καθώς η ακραία ζέστη γίνεται η «νέα κανονικότητα».
Αυτό έχει προκαλέσει ανησυχία ότι η αυξανόμενη ζήτηση θα επιβαρύνει ακόμη περισσότερο το ήδη πιεσμένο ενεργειακό δίκτυο της Ευρώπης και θα εκτοξεύσει τις εκπομπές.
Παρότι ο κλιματισμός θα μπορούσε θεωρητικά να τροφοδοτείται από καθαρή ενέργεια, όπως η ηλιακή ενέργεια, παραμένουν ανησυχίες για τη χρήση ψυκτικών μέσων όπως οι υδροφθοράνθρακες και οι υδροχλωροφθοράνθρακες. Πρόκειται για ισχυρά αέρια του θερμοκηπίου που παγιδεύουν στην ατμόσφαιρα χιλιάδες φορές περισσότερη θερμότητα σε σύγκριση με το CO₂.
Η ΕΕ και το Ηνωμένο Βασίλειο καταργούν σταδιακά τα φθοριωμένα αέρια υπέρ φυσικών ψυκτικών μέσων, όπως οι υδρογονάνθρακες (π.χ. προπάνιο) και το CO₂, τα οποία είναι πολύ λιγότερο επιβλαβή για το κλίμα, όμως η ευφλεκτότητα του προπανίου καθιστά την εγκατάσταση πιο περίπλοκη.
Ωστόσο, η ίδια η διαδικασία απορρόφησης της θερμότητας από το εσωτερικό ενός σπιτιού και απόρριψής της προς τα έξω συμβάλλει στο φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας. Τότε η θερμότητα παγιδεύεται ανάμεσα στα ψηλά κτίρια και απορροφάται από τις μεγάλες επιφάνειες ασφάλτου και σκυροδέματος στις πόλεις, προτού απελευθερωθεί ξανά στην ατμόσφαιρα.
Γι’ αυτό οι μεγαλύτερες πόλεις τείνουν να αντιμετωπίζουν εντονότερη θερμική καταπόνηση και υψηλότερες μέγιστες θερμοκρασίες σε σχέση με τις γύρω αγροτικές περιοχές.
Πώς οι «δροσερές στέγες» μπορούν επίσης να βοηθήσουν στην αντιμετώπιση των καυσώνων
Μια μελέτη του 2024 από το UCL και το Πανεπιστήμιο του Έξετερ ανέλυσε το ψυκτικό αποτέλεσμα που θα είχαν στη θερμοκρασία του αέρα στο Λονδίνο, από τον Ιούνιο έως τον Αύγουστο του 2018, οι στέγες βαμμένες λευκές ή σε άλλα ανακλαστικά χρώματα (γνωστές ως «δροσερές στέγες»).
Την περίοδο εκείνη, το καλοκαίρι αυτό ήταν ένα από τα πιο ζεστά που έχουν καταγραφεί στην πόλη, με τη μέση θερμοκρασία κατά τους τρεις μήνες να φτάνει τους 19,2°C, περίπου 1,6°C υψηλότερη από τον μέσο όρο για εκείνη την εποχή.
Η μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι, αν οι «δροσερές στέγες» είχαν εγκατασταθεί ευρέως σε όλο το Λονδίνο, η πόλη θα μπορούσε να έχει ψυχθεί κατά μέσο όρο κατά περίπου 0,8°C.
«Εφόσον υιοθετηθούν ευρέως, οι δροσερές στέγες μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη θερμοκρασία του αέρα στο επίπεδο του εδάφους μιας πόλης», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, δρ Τσαρλς Σίμπσον, από τη Σχολή Bartlett του UCL για το Περιβάλλον, την Ενέργεια και τους Πόρους.
«Το ψυκτικό αποτέλεσμα σε όλη την πόλη θα έσωζε ζωές και θα βελτίωνε την ποιότητα ζωής των κατοίκων σε όλη την αστική περιοχή.»