Pavimentos mais leves realmente esfriam as cidades quando bem feitos

imagem Uma equipe de estrada pinta uma rua em Los Angeles com um revestimento projetado para reduzir o calor. John McCoy / MediaNews Group / Los Angeles Daily News via Getty Images

Quando as ondas de calor atingem, as pessoas começam a procurar qualquer coisa que possa baixar a temperatura. Uma solução está bem debaixo de nossos pés: pavimento.

Pense em como as solas dos seus sapatos podem ficar quentes quando você caminha em um pavimento ou asfalto escuro. Uma rua quente não é apenas quente ao toque - ela também aumenta a temperatura do ar ao redor.

A pesquisa mostra que a construção de estradas com cores mais claras e mais reflexivas tem o potencial de temperaturas do ar mais baixas em mais de 2.5 graus Fahrenheit (1.4 C) e, no processo, reduzir a frequência das ondas de calor em 41% nas cidades dos EUA. Mas as superfícies reflexivas devem ser usadas estrategicamente - o posicionamento incorreto pode realmente aquecer edifícios próximos em vez de resfriar as coisas.

As pesquisadores no MIT's Centro de Sustentabilidade de Concreto, estivemos modelando essas superfícies e determinando o equilíbrio certo para reduzir o calor e ajudar as cidades a reduzir suas emissões de gases de efeito estufa. Veja como funciona o pavimento reflexivo e o que as cidades precisam pensar.

Por que as superfícies esquentam?

Todas as superfícies, dependendo da quantidade de radiação que absorvem ou refletem, podem afetar a temperatura do ar nas cidades.

Em áreas urbanas, cerca de 40% do terreno é pavimentado, e esse pavimento absorve a radiação solar. O calor absorvido na massa do pavimento é liberado gradativamente, aquecendo o meio ambiente. Isso pode exacerbar ilhas de calor urbano e piorar os efeitos das ondas de calor. É parte da razão pela qual as cidades são regularmente um alguns graus mais quente no verão do que nas áreas rurais próximas e subúrbios arborizados.

Um mapa de Washington, DC e alguns de seus subúrbios, mostrando ilhas de calor no centro da cidade. O efeito da ilha de calor urbana em Washington, DC, em 28 de agosto de 2018. NOAA Climate.gov

Os materiais refletivos no pavimento podem evitar que o calor se acumule e ajudar a neutralizar as mudanças climáticas, refletindo a radiação solar de volta ao topo da atmosfera. Telhados brancos pode ter o mesmo efeito.

Para estimar a refletividade de um pavimento, usamos uma medida chamada albedo. Albedo refere-se à proporção de luz refletida por uma superfície. Quanto menor o albedo de uma superfície, mais luz ela absorve e, conseqüentemente, mais calor retém.

Normalmente, quanto mais escura a superfície, menor o albedo. Pavimentos convencionais como asfalto têm um albedo baixo de cerca de 0.05-0.1, o que significa que eles refletem apenas 5% a 10% da luz que recebem e absorvem até 95%.

Quando os pavimentos, em vez disso, usam aditivos mais brilhantes, agregados reflexivos, revestimentos de superfície refletores de luz ou materiais de pavimentação mais leves como concreto, eles podem triplicar o albedo, enviando mais radiação de volta ao espaço.

Embora os benefícios dos pavimentos reflexivos possam variar entre os 4 milhões de quilômetros de estradas do país, eles são, no geral, imensos. Um modelo CSHub do MIT estimou que um aumento no albedo do pavimento em todas as estradas dos EUA poderia diminuir o uso de energia para resfriamento e reduzir as emissões de gases de efeito estufa equivalentes a 4 milhões de carros dirigidos por um ano. E quando os materiais são de origem local, como ligantes ou agregados de cores claras, a pedra triturada, cascalho ou outros materiais duros em concreto, essas estradas também podem economizar dinheiro.

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Assuntos de localização

Mas nem todas as áreas pavimentadas são ideais para estradas frescas. Dentro das cidades, e mesmo dentro dos bairros urbanos, os benefícios são diferentes.

Quando pavimentos mais brilhantes refletem a radiação em edifícios - chamada radiação incidente - eles podem aquecer edifícios próximos no verão, aumentando a demanda por ar condicionado. É por isso que a atenção ao local é importante.

Ilustrações de um edifício com texto que descreve os diferentes efeitos por estação. Estradas reflexivas podem ter efeitos diferentes no verão e no inverno, dependendo dos prédios ao redor. MIT

Considere o diferenças entre Boston e Phoenix.

O denso centro de Boston de ruas estreitas tem edifícios altos que bloqueiam a luz de atingir diretamente o pavimento na maioria das horas do dia. O pavimento reflexivo não ajudará ou prejudicará muito ali. Mas as autoestradas desobstruídas de Boston e seus subúrbios veriam um benefício líquido ao refletir uma grande fração da luz solar incidente para o topo da atmosfera. Usando modelos, descobrimos que dobrar o albedo tradicional das estradas da cidade poderia reduzir as temperaturas máximas de verão em 1 a 2.7 C (0.3 a 1.7 F).

Phoenix poderia reduzir suas temperaturas de verão ainda mais - em 2.5 a 3.6 F (1.4 a 2.1 C) - mas os efeitos em algumas partes de seu centro são complicados. Em alguns bairros baixos e esparsos do centro da cidade, descobrimos que o pavimento refletivo pode aumentar a demanda por resfriamento devido ao aumento da radiação incidente nos edifícios.

In Los Angeles, onde a cidade está experimentando um revestimento mais frio sobre o asfalto, os pesquisadores descobriram outro efeito a considerar. Quando o revestimento foi usado em áreas onde as pessoas caminham, o próprio solo era até 11 F (6.1 C) mais frio, mas a alguns metros do solo, a temperatura aumentava conforme os raios do sol eram refletidos. Os resultados sugerem esses revestimentos podem ser melhores para estradas do que para calçadas ou playgrounds.

Uma solução elegante, se usada com cuidado

As cidades precisarão considerar todos esses efeitos.

Pavimentos reflexivos são uma solução elegante que pode transformar algo que usamos todos os dias para reduzir o aquecimento urbano. O cheio emissões do ciclo de vida de estradas, incluindo os materiais usados ​​neles, devem ser levados em consideração. Mas, à medida que as cidades consideram maneiras de combater os efeitos das mudanças climáticas, acreditamos que otimizar estrategicamente o pavimento é uma opção inteligente que pode tornar os núcleos urbanos mais habitáveis.

A Conversação

Sobre o autor

Hessam AzariJafari, associado de pós-doutorado em engenharia, Massachusetts Institute of Technology

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Este artigo foi publicado originalmente no The Conversation

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