جمع‌آوری آب باران از پشت‌بام، راهکار تازه دانشمندان علیه موج گرما

پژوهشی تازه در دانشگاه منچستر بریتانیا نشان می‌دهد آب باران جمع‌آوری‌شده از پشت‌بام‌ها، اگر در زمان مناسب و به‌شکل خودکار روی سقف ساختمان‌ها پاشیده شود، می‌تواند همزمان مصرف انرژی برای خنک‌سازی و دمای هوای شهر را پایین بیاورد. این مطالعه که در نشریه‌ی علمی Earth's Future منتشر شده، توکیو را به‌عنوان نمونه‌ی موردی بررسی کرده است.

زمان‌بندی مهم‌تر از حجم مخزن است

بر اساس این مدل‌سازی، آنچه بیشترین تأثیر را روی خنک‌شدن ساختمان دارد، لحظه‌ی روشن‌شدن آب‌پاش‌هاست — مثلاً زمانی که دمای پشت‌بام به یک آستانه‌ی مشخص می‌رسد — نه اندازه‌ی مخزن ذخیره یا حجم آبی که مصرف می‌شود. پژوهشگران حتی دریافتند مخزن‌های خیلی بزرگ‌تر تنها بهبود ناچیزی در کاهش مصرف انرژی و شدت گرما ایجاد می‌کنند، چون بخشی از آب اضافی به‌جای تبخیر شدن و خنک‌کردن سطح، همان‌جا روی پشت‌بام باقی می‌ماند.

به گفته‌ی دکتر ژونگ‌هوآ ژنگ، نویسنده‌ی اصلی این پژوهش، پشت‌بام‌های خنک‌تر گرمای کمتری به داخل ساختمان منتقل می‌کنند و در نتیجه نیاز به کولر و مصرف برق ناشی از آن کاهش می‌یابد؛ او تأکید می‌کند مزیت این روش در سال‌های گرم‌تر حتی بیشتر هم می‌شود. جونجی یو، از پژوهشگران دکترای این پروژه، مزیت جانبی دیگری هم اضافه می‌کند: مخزن آب باران رواناب شدید شهری را هم کاهش می‌دهد، یعنی هم به تنش گرمایی کمک می‌کند و هم به سیل‌های ناگهانی شهری.

چرا کولر به‌تنهایی راه‌حل نیست

طبق برآورد آژانس بین‌المللی انرژی (IEA)، سامانه‌های سرمایشی — عمدتاً کولرهای گازی — در سال ۲۰۲۲ حدود ۲۱۰۰ تراوات‌ساعت برق مصرف کردند که تقریباً هفت درصد از کل برق مصرفی جهان در آن سال بود. کارشناسان پیش‌بینی می‌کنند تعداد این دستگاه‌ها در سه دهه‌ی آینده تا سه برابر افزایش یابد و به ۵.۵ میلیارد دستگاه برسد. این یعنی فشار بیشتر روی شبکه‌ی برق و انتشار گازهای گلخانه‌ای بیشتر، حتی اگر بخشی از این کولرها با گازهای مبرد طبیعی‌تر مثل پروپان یا دی‌اکسید کربن جایگزین شوند.

مشکل دیگر کولر این است که گرمای داخل خانه را به بیرون منتقل می‌کند و همین به تشدید پدیده‌ی «جزیره‌ی گرمایی شهری» دامن می‌زند؛ جایی که گرما میان ساختمان‌های بلند و سطوح آسفالت و بتن به دام می‌افتد و شهرهای بزرگ را داغ‌تر از روستاهای اطراف‌شان می‌کند.

نمونه‌ی مشابه: پشت‌بام‌های سفید در لندن

راهکار دیگری که در کنار جمع‌آوری آب باران بررسی شده، رنگ‌کردن پشت‌بام‌ها به رنگ سفید یا سایر رنگ‌های بازتاب‌دهنده نور است. مطالعه‌ای از کالج دانشگاهی لندن (UCL) و دانشگاه اکستر در سال ۲۰۲۴ نشان داد اگر چنین «پشت‌بام‌های خنک»ی در تابستان داغ سال ۲۰۱۸ به‌طور گسترده در لندن نصب شده بودند — تابستانی که میانگین دمایش به ۱۹.۲ درجه سانتی‌گراد رسید، حدود ۱.۶ درجه بالاتر از حالت عادی — می‌توانستند میانگین دمای شهر را حدود ۰.۸ درجه سانتی‌گراد پایین بیاورند.

تحلیل

نکته‌ی مشترک هر دو پژوهش این است که برای مقابله با گرمای شهری لزوماً نیاز به فناوری گران‌قیمت یا مصرف‌کننده‌ی انرژی نیست؛ گاهی یک تغییر ساده در طراحی ساختمان — رنگ پشت‌بام یا زمان‌بندی هوشمند یک آب‌پاش متصل به مخزن باران — می‌تواند اثری قابل‌اندازه‌گیری روی دمای کل شهر بگذارد. برای کشورهایی مثل ایران که هم با تابستان‌های فزاینده‌گرم روبه‌رو هستند و هم با فشار بر شبکه‌ی برق در پیک مصرف کولرها دست‌وپنجه نرم می‌کنند، این‌جور راهکارهای کم‌هزینه و مبتنی بر منابع طبیعی می‌تواند الگویی عملی‌تر از جایگزینی گسترده‌ی سیستم‌های سرمایشی باشد.