Τα λευκά αυτοκίνητα δροσίζουν τις πόλεις, ενώ τα ηλιακά συστήματα (πάνελ) τις θερμαίνουν
Τα φωτεινά σπίτια στη Μεσόγειο Θάλασσα και το σκούρο δέρμα των πολικών αρκούδων χρησιμοποιούν την ίδια φυσική αρχή: άλλα για ψύξη, άλλα για θέρμανση.
Αναλογικά, τα αυτοκίνητα με σκούρο χρώμα, όπως και τα ηλιακά συστήματα θερμαίνουν τις πόλεις μας.
Οι μελέτες καταλήγουν σε ένα εκπληκτικό συμπέρασμα – τουλάχιστον όσον αφορά τα αυτοκίνητα.
Εν συντομία:
- Οι σκούρες επιφάνειες θερμαίνονται περισσότερο από τις ανοιχτόχρωμες. Η φύση εκμεταλλεύεται αυτό το αποτέλεσμα.
- Τα σκοτεινά αυτοκίνητα και τα ηλιακά συστήματα χρησιμοποιούν την ίδια αρχή για να θερμάνουν το περιβάλλον τους. Ερευνητές από τη Γερμανία, την Πορτογαλία και την Ιαπωνία ερεύνησαν πόσο.
- Το χρώμα των αυτοκινήτων κάνει σημαντική διαφορά. Η απαγόρευση των αυτοκινήτων στα κέντρα των πόλεων μπορεί να επιδεινώσει την υπερθέρμανση.
- Τα φωτοβολταϊκά συστήματα εκπέμπουν περίπου το 80 τοις εκατό της ηλιακής ακτινοβολίας ως απορριπτόμενη θερμότητα στο περιβάλλον τους.
- Η θερμότητα καταστρέφει τους ηλιακούς συλλέκτες και μειώνει την παραγωγή ενέργειας.
Το μαύρο προσελκύει τον ήλιο και ζεσταίνει το περιβάλλον του, το λευκό αντανακλά τις ακτίνες του ήλιου και διατηρεί το περιβάλλον του δροσερό. Αυτή η απλή φυσική αρχή είναι δοκιμασμένη και λαμβάνεται υπόψη κατά την κατασκευή μεσογειακών σπιτιών ή την επιλογή ρούχων σε περιοχές της ερήμου.
Το ίδιο αποτέλεσμα χρησιμοποιούν και οι πολικές αρκούδες, οι οποίες έχουν μαύρο δέρμα κάτω από την υποτιθέμενη λευκή γούνα τους –στην πραγματικότητα είναι διάφανη και φαίνεται λευκή λόγω της διάθλασης του φωτός– και έτσι μπορούν να απορροφήσουν τη μέγιστη ποσότητα ηλιακού φωτός. Αντίστοιχα, θερμαίνεται και το συχνά σκούρο «δέρμα» των αυτοκινήτων. Αυτό το θερμικό φαινόμενο είναι επίσης σαφώς αισθητό σε αυτή τη χώρα – ειδικά το καλοκαίρι. Πόσο υψηλή είναι όμως η θέρμανση των πόλεων, όπου συγκεντρώνεται ιδιαίτερα μεγάλος αριθμός αυτοκινήτων και οι χώροι στάθμευσης σχηματίζουν μερικές φορές τεράστιες μαύρες περιοχές, συγκρίσιμες με τα ηλιακά πάρκα;
Αεροφωτογραφία ενός χώρου στάθμευσης. Εντυπωσιακά, κυριαρχούν τα σκοτεινά αυτοκίνητα.
Φωτογραφία: sandsun/iStock
Πορτογάλοι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Λισαβόνας έχουν διερευνήσει αυτό το ερώτημα. Στη μελέτη τους, η ομάδα με επικεφαλής τη Márcia Matias, διδακτορική φοιτήτρια γεωγραφίας, διερεύνησε την επίδραση των αυτοκινήτων και των χρωμάτων τους στο λεγόμενο φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας.
Το φαινόμενο της θερμικής νησίδας δηλώνει ότι οι αστικές περιοχές γίνονται σημαντικά θερμότερες από τις γύρω αγροτικές ή προαστιακές περιοχές, κάτι που συχνά συνδέεται με λιγότερους χώρους πρασίνου, καθώς και περισσότερα κτίρια και πιο σφραγισμένο έδαφος.
Σαν να φτιάχτηκε για θέρμανση
Οι περισσότερες μελέτες για τις αστικές θερμικές νησίδες επικεντρώνονται στις επιπτώσεις της θέρμανσης των κτιρίων και των δρόμων, καθώς και στην ατμοσφαιρική ρύπανση. Αντίθετα, αυτοκίνητα που μπορούν να βρεθούν σε μεγάλους αριθμούς στις πόλεις έχουν μέχρι στιγμής περάσει κάτω από το ραντάρ.
Τα οχήματα, είτε κινητήρες εσωτερικής καύσης είτε ηλεκτρικά αυτοκίνητα, είναι κατασκευασμένα από υλικά που είναι κυριολεκτικά προορισμένα να θερμαίνονται γρήγορα. Επιπλέον, πολλά αυτοκίνητα έχουν σκούρο χρώμα, το οποίο ευνοεί τη θέρμανση. Ως εκ τούτου, φαινόταν πιθανό στους ερευνητές ότι τα αυτοκίνητα συμβάλλουν σημαντικά στο φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας λόγω του σχεδιασμού τους.
Για να προσδιορίσουν πόση θερμότητα συνεισφέρουν τα αυτοκίνητα, η Matias και οι συνεργάτες της μέτρησαν τις θερμοκρασίες γύρω από τα ασπρόμαυρα αυτοκίνητα μετά από μια κουραστική, ηλιόλουστη μέρα στην πρωτεύουσα της Πορτογαλίας, τη Λισαβόνα. Στη συνέχεια ανέλυσαν τοπικά δεδομένα κυκλοφορίας για να εκτιμήσουν τη χωρική κατανομή και την κάλυψη των σταθμευμένων οχημάτων στην πόλη για να υπολογίσουν τις επιπτώσεις της θέρμανσης.
Σχεδόν 4 βαθμοί θερμότερο από την άσφαλτο
Συμπερασματικά ήταν ότι οι μετρήσεις θερμοκρασίας έδειξαν σημαντική διαφορά μεταξύ λευκών και μαύρων αυτοκινήτων και ασφάλτου. Για παράδειγμα, τα μαύρα αυτοκίνητα αυξάνουν τη θερμοκρασία του αέρα έως και 3,8 βαθμούς Κελσίου σε σύγκριση με την παρακείμενη άσφαλτο. Τα λευκά αυτοκίνητα ανέβασαν επίσης τη θερμοκρασία, αλλά σε πολύ μικρότερο βαθμό και σε σημαντικά λιγότερες περιοχές.
«Οι μεγαλύτερες διαφορές παρατηρήθηκαν σε σχέση με το μαύρο αυτοκίνητο», περιγράφουν οι συγγραφείς ένα από τα αναμενόμενα αποτελέσματα της μελέτης. Σύμφωνα με αυτό, η θερμοκρασία ακριβώς (20 εκατοστά) πάνω από τη μέση της οροφής ήταν 3,4 έως 3,8 βαθμούς υψηλότερη από τη γύρω περιοχή. Για ένα λευκό αυτοκίνητο, η διαφορά ήταν μόνο περίπου 2,4 βαθμοί Κελσίου. «Αυτές οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το χρώμα ενός οχήματος μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τη θερμοκρασία περιβάλλοντος», καταλήγουν οι ερευνητές.
Παράλληλα, έγραψαν ότι οι αποκλίσεις θερμοκρασίας γύρω από το λευκό αυτοκίνητο είναι πολύ μικρότερες και συχνά αρνητικές. Με άλλα λόγια, οι θερμοκρασίες δεν ήταν μόνο πιο δροσερές από ό,τι στην περιοχή του μαύρου αυτοκινήτου, αλλά μερικές φορές ακόμη πιο δροσερές από ό,τι σε χώρο στάθμευσης χωρίς αυτοκίνητο.
Οι μετρούμενες διαφορές θερμοκρασίας κοντά σε ένα μαύρο και ένα λευκό αυτοκίνητο. Και τα δύο οχήματα ήταν σταθμευμένα μεμονωμένα και εξετάστηκαν γύρω στις 2:00 μ.μ.
Αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, καθώς τα λευκά αυτοκίνητα έχει αποδειχθεί ότι αντανακλούν έως και το 85 τοις εκατό του ηλιακού φωτός. Αυτή η ανακλαστικότητα ονομάζεται επίσης albedo. Τα μαύρα αυτοκίνητα αντικατοπτρίζουν μόνο περίπου το 5 έως 10 τοις εκατό. Επιπλέον, το αμάξωμα ενός οχήματος είναι συνήθως κατασκευασμένο από ένα λεπτό στρώμα μετάλλου που απορροφά τη θερμότητα πολύ πιο γρήγορα από την άσφαλτο – και την απελευθερώνει πιο γρήγορα. Ωστόσο, αυτό είναι απίθανο να έπαιξε ρόλο στο πείραμα, καθώς οι μετρήσεις έγιναν νωρίς το απόγευμα μιας καλοκαιρινής μέρας χωρίς σύννεφα.
Λευκή μπογιά αντί για απαγόρευση αυτοκινήτου
Πολλά σταθμευμένα αυτοκίνητα συχνά καλύπτουν μεγάλο μέρος του οδοστρώματος στο ύπαιθρο – περισσότερο κατά τη διάρκεια της ημέρας παρά τη νύχτα. Τελικά, αυτό αλλάζει σημαντικά την τοπική απορρόφηση θερμότητας. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ωστόσο, αυτό θα μπορούσε να μειωθεί σημαντικά εάν όλα τα αυτοκίνητα είχαν πιο ανοιχτό χρώμα.
«Αν όλα τα οχήματα ήταν λευκά (α = 0,8), η ανακλαστικότητα των δρόμων σε αυτά τα σημεία της πόλης θα αυξανόταν από α = 0,2 σε α ≥ 0,28–0,39, μειώνοντας σημαντικά την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας. Εάν, από την άλλη πλευρά, αυτά τα οχήματα ήταν μαύρα, το φαινόμενο albedo θα ήταν α ≤ 0,19–0,18», εξηγούν οι ερευνητές. Με άλλα λόγια, τα ανοιχτόχρωμα αυτοκίνητα αυξάνουν το albedo των δρόμων και των χώρων στάθμευσης, ενώ τα σκούρα αυτοκίνητα το μειώνουν ελαφρώς. Μια υψηλότερη λευκαύγεια σχετίζεται με χαμηλότερη εισροή ενέργειας και επομένως λιγότερη θέρμανση.
Η περιοχή της Μεσογείου – ιδιαίτερα η Ισπανία και η Ελλάδα – είναι γνωστή για τα λευκά σπίτια της. Το χρώμα τους διασφαλίζει ότι το φως του ήλιου απορροφάται και τα σπίτια παραμένουν δροσερά.
Φωτογραφία: Aleh Varanishcha/iStock
Προκειμένου να μειωθεί η θερμότητα στις πόλεις, θα μπορούσαν να ληφθούν απλά μέτρα που να συμβαδίζουν χωρίς εκτεταμένες απαγορεύσεις για τους πολίτες: Στο μέλλον, η αυτοκινητοβιομηχανία θα πρέπει να παράγει μόνο ανοιχτόχρωμα οχήματα.
Οι αρχιτέκτονες μπορούν επίσης να υποστηρίξουν με στοχευμένο πολεοδομικό σχεδιασμό κατασκευάζοντας ειδικές φωτεινές και ανακλαστικές στέγες για χώρους στάθμευσης ή εστιάζοντας όλο και περισσότερο στην κατασκευή υπόγειων χώρων στάθμευσης. Αυτό θα μπορούσε να συμπληρωθεί με πρασίνισμα δρόμων, στεγών και προσόψεων αντί για κτίρια από καθαρό σκυρόδεμα, γυαλί και χάλυβα, προκειμένου να μειωθεί σημαντικά το φαινόμενο της αστικής θερμικής νησίδας.
Δεύτερος παράγοντας θερμότητας: ηλιακά συστήματα
Αλλά δεν είναι μόνο τα μαύρα αυτοκίνητα που φαίνεται να ανεβάζουν τις αστικές θερμοκρασίες, αλλά και τα ηλιακά συστήματα, τα οποία διαφημίζονται ως φιλικά προς το κλίμα – και σε ορισμένες περιπτώσεις πολύ περισσότερο από τα αυτοκίνητα.
Στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε το 2024, οι Ιάπωνες ερευνητές με επικεφαλής τον Zhiqiu Xie από το Πανεπιστήμιο του Kyushu δείχνουν ότι τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να αυξήσουν τη μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια του εδάφους – σε αγροτικές περιοχές, αλλά κυρίως στις πόλεις. Στο τελευταίο, ο Xie και οι συνεργάτες του μπόρεσαν να επιδείξουν αύξηση 2,3 βαθμών Κελσίου το χειμώνα και 3,6 βαθμών Κελσίου το καλοκαίρι. Σε μια πόλη, η θέρμανση αυξήθηκε στους 9,44 βαθμούς Κελσίου μέσα σε δέκα χρόνια.
Το χειμώνα, τα ηλιακά συστήματα μπορούν να προκαλέσουν αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα κατά 2,3 βαθμούς Κελσίου.
Φωτογραφία: Ganna Zelinska/iStock
Ιδιαίτερα κρίσιμο: Τα φωτοβολταϊκά συστήματα και οι θέσεις τους φαίνεται επίσης να έχουν ισχυρή επίδραση στην ποσότητα του νερού και στο περιβάλλον. «Η κατασκευή φωτοβολταϊκών συστημάτων δεν επηρεάζει μόνο το θερμικό περιβάλλον, αλλά και το τοπικό οικοσύστημα, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητας αποθήκευσης νερού του εδάφους, του κινδύνου πλημμύρας και της κατανομής μικροοργανισμών», ανέφεραν οι ερευνητές.
Μια δεύτερη μελέτη από τη Γερμανία καταλήγει σε μια παρόμοια υψηλή επίδραση θέρμανσης των ηλιακών συστημάτων. Στην εργασία τους που δημοσιεύθηκε το 2024, οι ερευνητές με επικεφαλής την Elisabeth Fassbender δείχνουν ότι τα φωτοβολταϊκά συστήματα στις προσόψεις στο Μόναχο μπορούν να αυξάνουν τη θερμοκρασία κάθε μέρα, έως και 1,5 βαθμούς Κελσίου το καλοκαίρι και λίγο περισσότερο από 2,2 βαθμούς Κελσίου το χειμώνα.
Ήλιος: Φίλος και εχθρός των ηλιακών συστημάτων
Τελικά, η γάτα δαγκώνει κυριολεκτικά την ουρά της, γιατί σύμφωνα με το σχέδιο της κυβέρνησης, τα ηλιακά συστήματα υποτίθεται ότι θα αντικαταστήσουν τους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής που βλάπτουν το κλίμα και θα επιβραδύνουν την υπερθέρμανση του πλανήτη.
Ωστόσο, τα συμβατικά φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν επί του παρόντος να μετατρέψουν μόνο περίπου το 20 τοις εκατό της ηλιακής ακτινοβολίας σε ηλεκτρική ενέργεια. Το υπόλοιπο – 80 τοις εκατό – χάνεται ως απορριπτόμενη θερμότητα και θερμαίνει το περιβάλλον.
Επιπλέον, τα ηλιακά συστήματα χάνουν την απόδοσή τους καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, παράγοντας έτσι λιγότερη ενέργεια. Με κάθε βαθμό Κελσίου αύξηση της θερμοκρασίας των κυττάρων πάνω από 25 βαθμούς Κελσίου, οι κρυσταλλικές μονάδες χάνουν περίπου το 0,4 τοις εκατό της ονομαστικής τους ισχύος. Ταυτόχρονα, οι θερμοκρασίες του συστήματος από 60 έως 70 βαθμούς Κελσίου δεν είναι ασυνήθιστες. Αυτό είναι επίσης εις βάρος της διάρκειας ζωής των συστημάτων.
Οι τεχνικοί ερευνούν επί του παρόντος ειδικά συστήματα ψύξης για να αυξήσουν την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των φωτοβολταϊκών συστημάτων ή να κάνουν την περίσσεια θερμότητας που εκπέμπεται χρησιμοποιήσιμη για οικιακές, εμπορικές ή βιομηχανικές εφαρμογές. Αν και η θερμαντική τους επίδραση στις πόλεις μειώνεται έτσι, παραμένει.
ΣΧΕΤΙΚΑ:
Οι ανεμογεννήτριες θέτουν σε κίνδυνο και σκοτώνουν μεγάλο αριθμό νυχτερίδων και πουλιών
Μελέτη: Τα σύννεφα βρέχουν τόνους φυτοφαρμάκων στη Γη – Transition News
Η ξηρασία, οι έντονες βροχοπτώσεις και οι χημικές ουσίες υποβαθμίζουν τα υπόγεια ύδατα
Οι μετοχές της Porsche AG υποχώρησαν ξανά τη Δευτέρα, συνεχίζοντας μια καταστροφική διετή πτώση. Η τελευταία πτώση 8% της αξιοσέβαστης εταιρείας αυτοκινήτων ήρθε καθώς εγκατέλειψε τα σχέδιά της για ένα προτεινόμενο πολυτελές SUV με μπαταρίες και είπε ότι εστιάζει εκ νέου τις επενδύσεις κεφαλαίου πίσω στα παραδοσιακά αυτοκίνητα που κινούνται με φυσικό αέριο.
Η εταιρεία λέει ότι αυτή η επιστροφή στον πραγματικό κόσμο όπως υπάρχει στην πραγματικότητα θα έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη απομείωσης 2.1 δισεκατομμυρίων δολλαρίων και θα αναγκάσει την ίδια και τη μητρική εταιρεία Volkswagen να επαναδιατυπώσουν τις προβλέψεις τους για ολόκληρο το έτος.
Αυτό είναι το κόστος των χρόνων αρετής που σηματοδοτούν το ένδοξο μέλλον της ηλεκτροκίνησης (EV) που οι κυβερνήσεις στην Ευρώπη και οι παγκοσμιοποιητικοί οργανισμοί όπως ο ΟΗΕ και το WEF προσπαθούν να επιβάλουν στον κόσμο την τελευταία δεκαετία.
Τώρα, με τις πωλήσεις EV να μειώνονται σε όλη την ήπειρο, ευρωπαϊκές αυτοκινητοβιομηχανίες όπως η Porsche, η VW, η Volvo, η Renault και η Jaguar αντιμετωπίζουν οικονομική καταστροφή εκτός εάν επιστρέψουν στην πραγματικότητα.
