Os benefícios de energia e clima de telhados frios foram bem estabelecidos:refletindo em vez de absorver a energia do sol, telhados claros mantêm edifícios, cidades, e até mesmo o planeta inteiro mais frio. Agora, um novo estudo do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley do Departamento de Energia (Berkeley Lab) descobriu que telhados frios também podem economizar água, reduzindo a quantidade necessária para irrigação urbana.

Com base em simulações climáticas regionais de 18 condados da Califórnia, Os pesquisadores do Berkeley Lab, Pouya Vahmani e Andrew Jones, descobriram que a adoção generalizada de telhados frios poderia reduzir o consumo de água externa em até 9%. No Condado de Los Angeles, a economia total de água pode chegar a 83 milhões de galões por dia, assumindo que todos os edifícios tinham telhados reflexivos instalados. Seu estudo, "Benefícios da conservação da água na mitigação do calor urbano, "foi publicado no jornal Nature Communications .

"Este é o primeiro estudo a examinar a ligação entre as estratégias de mitigação de água e calor em áreas urbanas, "Vahmani disse." Você pode não fazer telhados legais apenas para economizar água, mas é outro benefício anteriormente não reconhecido de ter telhados legais. E do ponto de vista da gestão da água, é uma maneira totalmente diferente de pensar - manipular o clima local para manipular a demanda de água. "

Um impulso para o estudo foi investigar como um futuro clima mais quente afetaria a demanda de água, especialmente porque mais cidades estão buscando estratégias de mitigação e adaptação ao clima. "Embora as estratégias de mitigação do calor urbano tenham demonstrado efeitos benéficos na saúde, consumo de energia, e emissões de gases de efeito estufa, suas implicações para a conservação da água não foram amplamente examinadas, "Vahmani e Jones escrevem em seu estudo.

Telhados frios podem reduzir a demanda de água reduzindo a temperatura do ar ambiente - este estudo descobriu que o resfriamento urbano varia de 1 a 1,5 graus Celsius - o que significa que gramados e outros paisagismo precisam de menos água. Os cientistas, tanto na Divisão de Clima e Ciências do Ecossistema do Laboratório, reconhecer que a modificação do comportamento humano pode ser necessária a fim de realizar esse benefício de economia de água.

"Há um pressuposto fundamental aqui de que as pessoas ajustariam seu comportamento de irrigação em resposta, "Disse Jones." Para colher os benefícios, precisaríamos que as pessoas estivessem cientes da quantidade adequada de água, ou então usar sensores ou sistemas de irrigação inteligentes, que são uma boa ideia de qualquer maneira. "

Além disso, eles descobriram que o benefício da economia de água era ainda maior nos dias mais quentes. "Então, isso é uma indicação de que em um clima futuro, onde os dias quentes ocorrem com muito mais frequência, o benefício adicional de fazer telhados legais pode ser ainda mais dramático, "Jones disse." Mas isso ainda não foi investigado.

Vahmani e Jones usaram um modelo climático regional de alta resolução para sua análise; Vahmani então adicionou um componente ao modelo para contabilizar a água de irrigação. "Basicamente, ajusta a umidade do solo para imitar os eventos de irrigação, "Vahmani disse." Também usamos dados de sensoriamento remoto para melhorar a representação das características físicas da superfície da terra, o que resultou em um melhor desempenho do modelo. "

O modelo foi validado com dados do distrito de água Contra Costa, no norte da Califórnia, para clientes que eram usuários somente de irrigação. "As demandas de água de irrigação simuladas pelo modelo foram correspondidas muito bem pelos dados do cliente, dada a natureza complexa da irrigação urbana, "Vahmani disse.

Simulações de modelos foram executadas ao longo de 15 anos em 18 condados no norte e sul da Califórnia, assumindo um cenário de controle que reflete a situação atual das áreas urbanas, e um cenário de telhado frio em que todos os edifícios tinham telhados frios disponíveis comercialmente instalados.

A economia de água para irrigação em todo o condado variou de 4% a 9%, com maior economia per capita em ambientes de média densidade, ou aqueles com uma mistura de edifícios e paisagismo. "É nas áreas suburbanas onde você vê a maior economia de água, "Jones disse.

O estudo também confirmou uma descoberta que vem surgindo:que medidas de conservação de água que reduzem diretamente a irrigação, como paisagismo tolerante à seca, pode ter a consequência indesejada de aumentar as temperaturas em áreas urbanas. Vahmani e Jones fizeram uma simulação do caso mais extremo - uma interrupção completa da irrigação - e encontraram um aquecimento médio diurno de 1 grau Celsius em média na área da baía de São Francisco.

"Esses resultados mostram que o sinal de aquecimento de estratégias que se concentram apenas nas reduções do uso de água ao ar livre podem compensar significativamente os efeitos de resfriamento de uma estratégia importante de mitigação de calor, como implantação de telhado frio em toda a cidade, " eles escrevem.

Modelagem de microclimas

Com os efeitos do clima cada vez mais atuando em escalas urbanas, Os cientistas do Berkeley Lab estão procurando aplicar seus modelos em áreas urbanas com grandes centros populacionais e infraestrutura concentrada. "Este estudo é parte de um esforço maior para melhorar nossa capacidade de modelar microclimas em áreas urbanas e outros fenômenos climáticos em escalas relevantes para a decisão, "Disse Jones." Por exemplo, também estamos interessados ​​em usar isso para examinar o papel da névoa nos microclimas da área da baía. "

Esses esforços também fazem parte da Iniciativa de Resiliência da Água do Berkeley Lab, parte do qual visa desenvolver abordagens para prever o hidroclima em escalas que podem ser usadas para orientar estratégias de água-energia.

Vahmani e Jones planejam dar seguimento a este estudo expandindo-se para a agricultura, bem como investigando estratégias para mitigar o clima quente e a crescente demanda por água. “Primeiro, queremos ver o quanto a mudança climática aumentará a demanda de água. Em seguida, vamos apresentar estratégias para combater isso, "Vahmani disse." Em áreas urbanas, veremos como telhados frios podem melhorar a demanda de calor extremo e as demandas de irrigação associadas ao aquecimento futuro. Considerando que em áreas agrícolas, as estratégias terão a ver com tecnologia de irrigação e que tipo de safra você está cultivando. "