Speciale doorlatende betonnen bestrating kan het "stedelijk hitte-eilandeffect" helpen verminderen dat ervoor zorgt dat steden in de zomer sissen, volgens een door Rutgers geleid team van ingenieurs.

Hun studie verschijnt in de Journal of Cleaner Production .

Ondoordringbare bestrating gemaakt van beton of asfalt bedekt meer dan 30 procent van de meeste stedelijke gebieden en kan in de zomer de 140 graden Fahrenheit overschrijden. Het verwarmt de lucht, risico's voor de menselijke gezondheid opleveren, en oppervlakteafvoer, het waterleven bedreigt.

In steden met 1 miljoen of meer mensen, gemiddelde luchttemperaturen kunnen 1,8 tot 5,4 graden Fahrenheit hoger zijn dan in minder dichtbevolkte gebieden. Het verschil kan 's nachts oplopen tot 22 graden. De warmte kan de piekvraag naar energie in de zomer doen toenemen, airconditioning kosten, luchtvervuiling en uitstoot van broeikasgassen, hittegerelateerde ziekten en sterfgevallen, en watervervuiling, volgens het Amerikaanse Environmental Protection Agency.

Het engineeringteam van Rutgers ontwikkelde ontwerpen voor doorlatend beton dat zeer effectief is in het omgaan met warmte. Doorlatende bestrating bevat grote verbonden poriën, waardoor water kan weglopen en de temperatuur van de bestrating wordt verlaagd. Water in de poriën zal ook verdampen, het verminderen van de temperatuur van het wegdek. Bovendien, doorlatende betonverharding reflecteert warmte beter dan asfaltverharding.

Uit het onderzoek bleek dat doorlatende betonverharding op zonnige dagen iets meer warmte afgeeft in vergelijking met conventionele betonverhardingen, maar 25 tot 30 procent minder warmte op dagen na regenval. De ingenieurs verbeterden het ontwerp van doorlatend beton met een hoge thermische geleidbaarheid - wat betekent dat het de warmte sneller naar de grond kan overbrengen - en de warmteafgifte verder met 2,5 procent tot 5,2 procent verminderen.

"Zeer efficiënte doorlatende betonverharding kan een waardevolle, kosteneffectieve oplossing in steden om het stedelijk hitte-eilandeffect te verminderen, terwijl het regenwaterbeheer ten goede komt en de waterkwaliteit verbetert, " zei corresponderende auteur Hao Wang, een universitair hoofddocent bij de afdeling Civiele en Milieutechniek van de School of Engineering aan de Rutgers University-New Brunswick. Daarnaast is hij als verbonden onderzoeker verbonden aan het Centre for Advanced Infrastructure and Transportation.

Het opnemen van industriële bijproducten en afval in doorlatend beton kan de economische en ecologische voordelen vergroten. In een andere studie in de Journal of Cleaner Production , Wang's team ontwierp doorlatend beton met vliegas en staalslakken om de kosten te verlagen, energieverbruik en broeikasgasemissies gekoppeld aan grondstoffen.

Eerder, doorlatende bestrating is gebruikt als groene infrastructuur om het risico op regenwater en overstroming in stedelijke gebieden te verminderen. Vandaag, waterdoorlatend beton wordt voornamelijk gebruikt in licht belopen gebieden, zoals trottoirs, parkeerplaatsen en rustplaatsen. Het door Rutgers geleide team onderzoekt hoe doorlatend beton sterker en duurzamer kan worden gemaakt, zodat het in stedelijke straten kan worden gebruikt.