Raccogliere l’acqua piovana dai tetti e usarla in modo mirato per il raffrescamento potrebbe essere un modo concreto per ridurre consumi energetici e temperature urbane.
L'acqua piovana raccolta dai tetti potrebbe rivelarsi un'arma segreta per contrastare il caldo estremo, dopo l'estate rovente che ha colpito l'Europa.
PUBBLICITÀ
PUBBLICITÀ
Una nuova ricerca dell'Università di Manchester, nel Regno Unito, ha modellizzato un sistema che immagazzina l'acqua piovana raccolta dai tetti e la spruzza automaticamente sugli edifici durante periodi di caldo intenso.
Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Earth’s Future (fonte in inglese), ha rilevato che tetti più freschi trasferiscono meno calore all'interno degli edifici, riducendo la domanda di aria condizionata e quindi i consumi energetici normalmente necessari per il raffrescamento.
Meno aria condizionata significa anche meno calore di scarto rilasciato in città. Secondo i ricercatori, questi effetti combinati potrebbero contribuire ad abbassare le temperature urbane, riducendo il numero complessivo di giorni di ondata di calore e attenuando l'intensità degli episodi di caldo estremo.
I tetti possono diventare un "raffrescamento strategico" per le città
Lo studio, che ha utilizzato la città di Tokyo come caso di riferimento, indica che il momento in cui si attivano gli irrigatori – per esempio quando il tetto raggiunge una certa temperatura – ha un impatto maggiore rispetto sia alla dimensione del serbatoio sia alla quantità d'acqua applicata.
Ha inoltre evidenziato che più grande non è sempre meglio. Serbatoi molto voluminosi garantivano infatti solo "modeste riduzioni aggiuntive" nei consumi energetici e nel caldo estremo, mentre l'uso di acqua in eccesso non portava sempre a un raffrescamento maggiore, perché una parte restava sul tetto invece di evaporare.
"Le città di tutto il mondo si trovano ad affrontare sfide sempre maggiori legate al caldo estremo", afferma il principale autore, il dottor Zhonghua Zheng dell'Università di Manchester.
"L'aria condizionata può aiutare a mantenere le persone al sicuro e a loro agio, ma consuma anche grandi quantità di energia e rilascia ulteriore calore nell'ambiente urbano. Il nostro studio mostra che raccogliere l'acqua piovana dai tetti e usarla in modo strategico per il raffrescamento potrebbe offrire una soluzione pratica per ridurre sia la domanda di energia sia le temperature urbane".
Il dottor Zheng aggiunge che i benefici della raccolta dell'acqua piovana sui tetti diventano "ancora maggiori negli anni più caldi", suggerendo che questo approccio potrebbe acquisire un'importanza crescente man mano che il clima continua a riscaldarsi.
Lo studio potrebbe aiutare le autorità locali e i pianificatori urbani a valutare come sistemi di raffrescamento basati sull'acqua piovana potrebbero funzionare nelle loro regioni, tenendo conto di aspetti pratici come i costi e la disponibilità d'acqua.
"Il serbatoio dell'acqua piovana offre anche un ulteriore co-beneficio, riducendo i picchi di deflusso urbano estremo", afferma Junjie Yu, dottorando all'Università di Manchester.
"Questo approccio rappresenta una 'soluzione naturale a sfide naturali', in cui l'acqua piovana funge da risorsa naturale per mitigare sia lo stress termico sia gli estremi idrologici".
Perché l'aria condizionata non è il modo migliore per affrontare il caldo estremo
L'Agenzia internazionale dell'energia (IEA (fonte in inglese)) stima che il raffrescamento degli ambienti – principalmente con aria condizionata, ma anche con ventilatori – abbia consumato circa 2.100 terawattora (TWh) di elettricità nel 2022. È pari a circa il 7 per cento dell'elettricità mondiale di quell'anno.
Gli esperti avvertono che il numero di impianti di aria condizionata potrebbe triplicare nei prossimi tre decenni, raggiungendo la cifra impressionante di 5,5 miliardi di installazioni, man mano che il caldo estremo diventa la "nuova normalità".
Questo trend alimenta i timori che l'aumento della domanda eserciterà un'ulteriore pressione sulla rete energetica europea, già in difficoltà, e farà impennare le emissioni.
In teoria l'aria condizionata potrebbe essere alimentata da energie pulite come l'energia solare, ma restano preoccupazioni per l'uso di refrigeranti come gli idrofluorocarburi e gli idroclorofluorocarburi. Si tratta di potenti gas serra che intrappolano nell'atmosfera una quantità di calore migliaia di volte superiore rispetto alla CO2.
L'UE e il Regno Unito stanno eliminando progressivamente i gas fluorurati a favore di refrigeranti naturali come gli idrocarburi (per esempio il propano) e la CO2, molto meno dannosi per il clima, ma l'infiammabilità del propano rende le installazioni più complesse.
Ciononostante, il semplice processo di assorbire il calore all'interno di una casa e scaricarlo all'esterno contribuisce all'effetto isola di calore urbana. In questo caso il calore resta intrappolato tra gli edifici alti e viene assorbito dalle grandi quantità di asfalto e cemento presenti nelle città, per poi essere rilasciato nuovamente nell'aria.
Per questo le città più grandi tendono a registrare uno stress termico più elevato e temperature massime superiori rispetto alle aree rurali vicine.
Come i "tetti freddi" possono contribuire a contrastare le ondate di calore
Uno studio del 2024 condotto dallo UCL e dall'Università di Exeter ha analizzato l'effetto di raffrescamento che avrebbero avuto, sulla temperatura dell'aria a Londra tra giugno e agosto 2018, i tetti dipinti di bianco o con altri colori riflettenti (i cosiddetti "tetti freddi").
All'epoca si trattò di una delle estati più calde mai registrate nella città, con una temperatura media nei tre mesi pari a 19,2 °C, circa 1,6 °C in più rispetto alla media per quel periodo dell'anno.
Secondo lo studio, se i tetti freddi fossero stati ampiamente installati in tutta Londra, la temperatura media della città sarebbe potuta diminuire di circa 0,8 °C.
"Se adottati su larga scala, i tetti freddi possono ridurre in modo significativo la temperatura dell'aria al livello del suolo di una città", afferma l'autore principale, il dottor Charles Simpson della UCL Bartlett School Environment, Energy & Resources.
"L'effetto di raffrescamento che ne deriva in tutta la città salverebbe vite umane e migliorerebbe la qualità della vita dei residenti in tutta l'area urbana".