Дощова вода як альтернатива кондиціонеру: що каже наука

Після аномально спекотного літа в Європі вчені шукають альтернативи кондиціонерам, які споживають багато енергії та посилюють нагрівання міст. Нове дослідження Манчестерського університету, опубліковане в журналі Earth's Future, пропонує використовувати дощову воду, зібрану з дахів, для охолодження будівель.

Суть методу: вода накопичується в резервуарах і автоматично розпилюється на дахи, коли температура досягає певного рівня. Це дозволяє дахам залишатися прохолоднішими, передавати менше тепла всередину приміщень і зменшувати потребу в кондиціонуванні повітря. Як наслідок, знижується споживання енергії та кількість залишкового тепла, яке виділяють кондиціонери в місто.

Дослідники використовували Токіо як приклад для моделювання. Виявилося, що ключове значення має момент увімкнення розпилювачів: якщо вмикати їх при досягненні певної температури даху, ефект є кращим, ніж просто збільшення розміру резервуара чи обсягу води. Великі резервуари дають лише незначне додаткове зниження енергоспоживання, а надмірна кількість води не завжди покращує охолодження, оскільки частина рідини залишається на поверхні, не випаровуючись.

Провідний автор дослідження, доктор Чжунхуа Чжен, зазначає: "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". Він додає, що переваги такого підходу зростають у спекотніші роки, що робить його актуальнішим у міру потепління клімату.

Аспірант Манчестерського університету Цзюньцзе Юй підкреслює додаткову перевагу: "Резервуар для дощової води дає й додаткову перевагу, зменшуючи екстремальні міські стоки. 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 це важливо для батьків і студентів? Кондиціонери, які здаються єдиним порятунком від спеки, мають суттєві недоліки. За даними Міжнародного енергетичного агентства, у 2022 році охолодження приміщень спожило близько 2100 терават-годин енергії — приблизно 7% світової електроенергії. Кількість кондиціонерів може потроїтися до 5,5 мільярда одиниць протягом найближчих 30 років, що створює навантаження на енергомережі та збільшує викиди парникових газів. Холодоагенти, такі як гідрофторуглеці, утримують тепло в атмосфері в тисячі разів ефективніше за CO2, хоча ЄС і Велика Британія поступово переходять на менш шкідливі альтернативи.

Крім того, кондиціонери посилюють ефект міського острова тепла: вони витягують тепло з приміщень назовні, де воно затримується між будівлями та поглинається асфальтом і бетоном. Тому великі міста страждають від спеки більше, ніж сільська місцевість. Дослідження 2024 року, проведене UCL та Університетом Ексетера, показало, що "прохолодні дахи" (пофарбовані у відбиваючі кольори) могли б знизити температуру повітря в Лондоні в середньому на 0,8°C, що рятувало б життя та покращувало комфорт мешканців.

Для українських міст, які також потерпають від спеки, ці висновки можуть бути корисними. Місцева влада та містобудівники можуть оцінити, чи підходить така система для їхніх регіонів, враховуючи вартість і доступність води. Для звичайних родин це привід замислитися про прості рішення: збір дощової води, озеленення дахів або використання відбиваючих покриттів, які зменшують нагрівання оселі без додаткових енерговитрат.