Cómo las carreteras pueden ayudar a enfriar a las ciudades
Según un equipo de ingenieros, un pavimento de hormigón y asfalto permeable especial puede ayudar a reducir el "efecto de isla de calor urbano"
El pavimento impermeable hecho de hormigón o asfalto cubre más del 30 por ciento de la mayoría de las áreas urbanas y puede superar los 50-60 ºC en el verano. Calienta el aire, presenta riesgos para la salud humana y la escorrentía superficial, amenazando la vida acuática.
En ciudades con 1 millón o más personas, la temperatura promedio del aire puede ser de 1-3 ºC más alta que en áreas menos densamente pobladas. La diferencia puede ser mayor por las noches.
El calor puede aumentar la demanda máxima de energía en el verano, los costos del aire acondicionado, la contaminación del aire y las emisiones de gases de efecto invernadero, las enfermedades y muertes relacionadas con el calor y la contaminación del agua, según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
El equipo de ingeniería de investigación desarrolló diseños para hormigón permeable que es altamente efectivo en el manejo del calor. El pavimento permeable contiene grandes poros conectados, lo que permite que el agua drene y reduce la temperatura del pavimento. El agua en los poros también se evaporará, reduciendo la temperatura de la superficie del pavimento. Además, el pavimento permeable hace un mejor trabajo reflejando el calor que el pavimento de asfalto.
El estudio encontró que el pavimento de hormigón permeable emite un poco más de calor en los días soleados en comparación con el pavimento convencional, pero 25 a 30 por ciento menos de calor en los días posteriores a la lluvia.
Los ingenieros mejoraron el diseño de hormigón permeable con alta conductividad térmica, lo que significa que puede transferir calor más rápidamente al suelo, reduciendo aún más la producción de calor en un 2.5 por ciento a 5.2 por ciento.
"El pavimento permeable altamente eficiente puede ser una solución valiosa y rentable en las ciudades para mitigar el efecto de isla de calor urbano, al tiempo que beneficia la gestión de las aguas pluviales y mejora la calidad del agua", dijo el autor correspondiente Hao Wang, profesor asociado en el Departamento de Asuntos Civiles y Ingeniería Ambiental en la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Rutgers-New Brunswick. También es investigador afiliado en el Centro de Infraestructura y Transporte Avanzado.
La incorporación de subproductos y desechos de la industria en el hormigón o asfalto permeable puede aumentar sus beneficios económicos y ambientales. En otro estudio en el Journal of Cleaner Production, el equipo de Wang diseñó asfalto permeable con cenizas y escoria de acero para reducir los costos, el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero vinculadas a las materias primas.
Anteriormente, el pavimento permeable se había utilizado como infraestructura verde para reducir la escorrentía de aguas pluviales y el riesgo de inundaciones en las zonas urbanas. Hoy en día, el asfalto permeable se usa principalmente en áreas con poco tráfico, como aceras, estacionamientos y áreas de descanso. El equipo dirigido por Rutgers está estudiando cómo hacer que el asfalto permeable sea más fuerte y más duradero para que pueda usarse en calles urbanas.
Su estudio aparece en el Journal of Cleaner Production.
Referencia
Alleviating urban heat island effect using high-conductivity permeable concrete pavement. Chen et al. 2019.Journal of Cleaner Production
Volume 237, 10 November 2019, 117722.
https://doi.org/10.1016/j.jcle...