Công nghệ làm mát đô thị để ứng phó các đợt nắng nóng cực đoan

Trong bối cảnh các đợt nắng nóng ngày càng khắc nghiệt và kéo dài tại châu Âu, nhiều quốc gia đang tăng cường nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp công nghệ nhằm giảm nhiệt cho đô thị, từ vật liệu phản xạ nhiệt, mái nhà sản xuất năng lượng tái tạo đến các hệ thống làm mát địa nhiệt.

Những giải pháp này được xem là chìa khóa giúp các thành phố thích ứng với biến đổi khí hậu và giảm phụ thuộc vào điều hòa không khí.

Bộ Y tế Italy vừa phát cảnh báo đỏ đối với 17 thành phố lớn, trong đó có Roma, Milano, Firenze và Bologna, do nhiệt độ tăng cao gây nguy cơ ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng.

Theo các chuyên gia, tình trạng này cho thấy nhu cầu cấp thiết phải chuyển từ các biện pháp ứng phó ngắn hạn sang những chiến lược thích ứng dài hạn với môi trường đô thị.

Một trong những hướng đi được giới khoa học đặc biệt chú trọng là nâng cao khả năng phản xạ bức xạ Mặt Trời của các công trình xây dựng.

Giáo sư Federico Rossi - chuyên gia vật lý kỹ thuật môi trường Đại học Perugia (Italy), cho biết việc sử dụng các loại sơn siêu trắng có khả năng phản xạ ánh sáng và phát xạ nhiệt hồng ngoại cao có thể giúp giảm đáng kể nhiệt độ bề mặt tòa nhà.

Công nghệ này cho phép đẩy một phần năng lượng Mặt Trời trở lại khí quyển thay vì hấp thụ vào công trình, từ đó giảm nhu cầu sử dụng điều hòa và góp phần cắt giảm phát thải khí nhà kính.

Giải pháp này là một phần của mô hình “Near Zero Building” - tòa nhà có mức tiêu thụ năng lượng gần như bằng 0. Bên cạnh vật liệu cách nhiệt tiên tiến, công trình còn được kết hợp với hệ thống địa nhiệt để khai thác nguồn nhiệt độ ổn định từ lòng đất, đưa không khí mát vào bên trong mà không tiêu tốn nhiều năng lượng.

Còn với các trung tâm lịch sử tại châu Âu, nơi quy định bảo tồn kiến trúc hạn chế việc lắp đặt thiết bị hiện đại trên mặt tiền hoặc mái nhà, các nghiên cứu cũng đã phát triển những giải pháp phù hợp.

Tại Italy, các nhà khoa học đang thử nghiệm hệ thống làm lạnh mạch kín đặt ngầm dưới lòng đất nhằm thay thế các cục nóng điều hòa truyền thống. Công nghệ này cho phép trao đổi nhiệt trực tiếp với mặt đất không gây tiếng ồn và không ảnh hưởng đến cảnh quan di sản.

Ngoài ra, các loại ngói quang điện có hình thức tương tự ngói đất nung truyền thống đang được đưa vào sử dụng tại nhiều khu vực bảo tồn. Dù hiệu suất thấp hơn so với pin Mặt Trời thông thường, vật liệu này vẫn giúp các công trình lịch sử tự sản xuất điện sạch mà không làm thay đổi diện mạo kiến trúc.

Một thách thức khác đối với đô thị châu Âu hiện nay là hiện tượng “đảo nhiệt đô thị”, đặc biệt ở những tuyến phố hẹp với mật độ xây dựng cao.

Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã phát triển vật liệu phản quang ngược có khả năng phản xạ bức xạ Mặt Trời trở lại bầu trời thay vì truyền sang các công trình xung quanh.

Các mô phỏng cho thấy công nghệ này có thể giúp giảm nhiệt độ môi trường đô thị từ 2 đến 3 độ C.

Ngoài ra, nhiều nghiên cứu cũng đang tập trung vào việc cải tiến vật liệu lát đường và nhựa đường. Những loại sắc tố mới được phát triển nhằm hạn chế hấp thụ nhiệt vào ban ngày và tăng khả năng giải phóng nhiệt vào ban đêm, giúp giảm lượng nhiệt tích tụ trong thành phố.

Thực tế, phần lớn công nghệ làm mát đô thị hiện nay không đòi hỏi chi phí quá lớn vì được phát triển từ những vật liệu và sản phẩm sẵn có trên thị trường.

Các chuyên gia cho rằng điều quan trọng nhất là mở rộng ứng dụng thực tế và đánh giá chính xác hiệu quả giảm phát thải khí nhà kính để biến các thành phố châu Âu thành những không gian sống thích ứng tốt hơn trước những đợt nắng nóng cực đoan trong tương lai.