Als hittegolven toeslaan, mensen gaan op zoek naar iets dat de temperatuur zou kunnen verlagen. Een oplossing ligt recht onder onze voeten:bestrating.

Bedenk hoe warm de zolen van je schoenen kunnen worden als je op donkere stoepen of asfalt loopt. Een hete straat is niet alleen heet om aan te raken, maar verhoogt ook de temperatuur van de omgevingslucht.

Onderzoek toont aan dat het bouwen van lichtere, meer reflecterende wegen hebben het potentieel om de luchttemperatuur met meer dan 2,5 graden Fahrenheit (1,4 C) te verlagen en, in het proces, de frequentie van hittegolven in Amerikaanse steden met 41% verminderen. Maar reflecterende oppervlakken moeten strategisch worden gebruikt - de verkeerde plaatsing kan gebouwen in de buurt zelfs opwarmen in plaats van dingen af ​​te koelen.

Als onderzoekers van de Concrete Sustainability Hub van MIT, we hebben deze oppervlakken gemodelleerd en de juiste balans bepaald om de hitte te verlagen en steden te helpen hun uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Hier leest u hoe reflecterende bestrating werkt en waar steden aan moeten denken.

Waarom oppervlakken opwarmen?

alle oppervlakken, afhankelijk van de hoeveelheid straling die ze absorberen of reflecteren, kan de luchttemperatuur in steden beïnvloeden.

In stedelijke gebieden, ongeveer 40% van het land is verhard, en die bestrating absorbeert zonnestraling. De opgenomen warmte in de wegdekmassa komt geleidelijk vrij, opwarming van de omgeving. Dit kan stedelijke hitte-eilanden verergeren en de effecten van hittegolven verergeren. Het is een van de redenen waarom steden in de zomer regelmatig een paar graden warmer zijn dan nabijgelegen landelijke gebieden en groene buitenwijken.

Reflecterende materialen op bestrating kunnen voorkomen dat die warmte zich ophoopt en helpen de klimaatverandering tegen te gaan door zonnestraling terug naar de top van de atmosfeer te reflecteren. Witte daken kunnen hetzelfde effect hebben.

Om de reflectiviteit van een wegdek te schatten, we gebruiken een maat die albedo wordt genoemd. Albedo verwijst naar het aandeel licht dat door een oppervlak wordt gereflecteerd. Hoe lager het albedo van een oppervlak, hoe meer licht het absorbeert en, bijgevolg, hoe meer warmte het vasthoudt.

Typisch, hoe donkerder het oppervlak, hoe lager het albedo. Conventionele verhardingen zoals asfalt hebben een laag albedo van rond de 0,05-0,1, wat betekent dat ze slechts 5% tot 10% van het licht reflecteren dat ze ontvangen en maar liefst 95% absorberen.

Wanneer trottoirs in plaats daarvan helderdere additieven gebruiken, reflecterende aggregaten, lichtreflecterende oppervlaktecoatings of lichtere bestratingsmaterialen zoals beton, ze kunnen het albedo verdrievoudigen, meer straling terug de ruimte in sturen.

Hoewel de voordelen van reflecterende trottoirs kunnen variëren over de 4 miljoen mijl aan wegen van het land, zij zijn, in het geheel, immens. Een MIT CSHub-model schatte dat een toename van albedo op alle wegen in de VS het energieverbruik voor koeling zou kunnen verlagen en de uitstoot van broeikasgassen zou verminderen, gelijk aan 4 miljoen auto's die gedurende een jaar worden gereden. En als materialen lokaal worden geproduceerd, zoals lichtgekleurde bindmiddelen of toeslagstoffen, de steenslag, grind of andere harde materialen in beton, deze wegen kunnen ook geld besparen.

Locatie is belangrijk

Maar niet alle verharde terreinen zijn ideaal voor koele wegen. Binnen steden, en zelfs binnen stadswijken, de voordelen verschillen.

Wanneer helderdere trottoirs straling op gebouwen reflecteren - invallende straling genoemd - kunnen ze nabijgelegen gebouwen in de zomer verwarmen, daadwerkelijk de vraag naar airconditioning doet toenemen. Daarom is aandacht voor locatie belangrijk.

Overweeg de verschillen tussen Boston en Phoenix.

Het dichte centrum van Boston met smalle straatjes heeft hoge gebouwen die de meeste uren van de dag voorkomen dat het licht rechtstreeks op de stoep valt. Reflecterende bestrating zal daar niet veel helpen of schaden. Maar de onbelemmerde snelwegen en de buitenwijken van Boston zouden een netto voordeel halen uit het weerkaatsen van een groot deel van het invallende zonlicht naar de top van de atmosfeer. Met behulp van modellen, we ontdekten dat een verdubbeling van het traditionele albedo van de wegen in de stad de piektemperaturen in de zomer met 1 tot 2,7 F (0,3 tot 1,7 C) zou kunnen verlagen.

Phoenix zou de zomertemperaturen nog meer kunnen verlagen - met 2,5 tot 3,6 F (1,4 tot 2,1 C) - maar de effecten in sommige delen van de binnenstad zijn gecompliceerd. In een paar lage, schaarse stadswijken, we ontdekten dat reflecterende bestrating de vraag naar koeling zou kunnen verhogen vanwege de verhoogde invallende straling op de gebouwen.

In Los Angeles, waar de stad heeft geëxperimenteerd met een koelere coating over asfalt, onderzoekers vonden een ander effect om te overwegen. Toen de coating werd gebruikt in gebieden waar mensen lopen, de grond zelf was maar liefst 11 F (6,1 C) koeler, maar een paar meter boven de grond, de temperatuur steeg naarmate de zonnestralen werden weerkaatst. De resultaten suggereren dat dergelijke coatings misschien beter zijn voor wegen dan voor trottoirs of speelplaatsen.

Een elegante oplossing, indien met zorg gebruikt

Steden zullen met al deze effecten rekening moeten houden.

Reflecterende trottoirs zijn een elegante oplossing die iets kan transformeren dat we elke dag gebruiken om de opwarming van de stad te verminderen. Terwijl steden nadenken over manieren om de effecten van klimaatverandering tegen te gaan, wij geloven dat het strategisch optimaliseren van bestrating een slimme optie is die stedelijke kernen leefbaarder kan maken.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.