Raffrescamento evaporativo Adiabatico: un contributo Efficace contro le Isole di Calore Urbane

Il fenomeno delle isole di calore urbane si riferisce specificatamente, ad aree urbane o metropolitane che sono significativamente più calde delle aree rurali circostanti a causa dell’assorbimento del calore solare da parte degli edifici e delle strade, e anche a causa delle attività umane. Questa modifica di causa antropogenica del clima locale può essere principalmente attribuita alle alterazioni nel bilancio energetico di superficie causate da variazioni nell’uso del suolo, nelle proprietà delle superfici e nella geometria dell’area urbana. Ad esempio, a differenza della vegetazione, i materiali da costruzione urbani (cemento, asfalto, ecc…) possono assorbire calore durante il giorno e irradiarlo di notte. Anche i sistemi di riscaldamento e raffreddamento degli edifici e dei veicoli contribuiscono al calore di fondo negli ambienti urbani.

Le differenze di temperatura risultanti tra le aree urbane e le aree rurali possono essere piuttosto pronunciate e, sebbene alcuni effetti delle UHI possano essere benefici (ad es. l’allungamento della stagione di crescita delle piante), la maggior parte ha un impatto negativo sulle economie locali. Questi effetti negativi includono un aumento del consumo di energia (in particolare nei sistemi di climatizzazione), elevate emissioni di inquinanti atmosferici e gas serra, compromissione della salute e del comfort umani e deterioramento della qualità dell’acqua. Secondo uno studio di Estrada, Botzen e Tol (2017) condotto su 1.692 città (comprese tutte le principali città del mondo) ha rilevato che i costi economici totali dei cambiamenti climatici per le città nel corso di questo secolo potrebbero essere fino a 2,6 volte superiori tenendo in considerazione gli effetti delle UHI e che le città potrebbero perdere il 5,6 per cento del PIL entro la fine del secolo. (Fonte: Report ILO, “Working on a WARMER planet The impact of heat stress on labour productivity and decent work”)

Ma cosa causa esattamente questo aumento di temperatura e quali sono le conseguenze per la qualità della vita nelle città?

La crescita urbana spesso comporta la sostituzione di aree verdi con superfici impermeabili come asfalto e cemento, materiali che assorbono e trattengono il calore solare molto più dell’erba, degli alberi e del terreno. Le attività umane, come il traffico veicolare, l’industria e l’uso di condizionatori d’aria, rilasciano grandi quantità di calore nell’ambiente, accentuando ulteriormente il fenomeno. Inoltre, gli edifici alti e ravvicinati, tipici delle città moderne, intrappolano il calore, riducendo la ventilazione e impedendo la dispersione del calore durante la notte, un effetto spesso chiamato “canyon urbano.”

Anche la riduzione dell’albedo, ovvero la capacità delle superfici di riflettere la luce solare, contribuisce all’accumulo di calore nelle aree urbane: superfici scure come l’asfalto riflettono meno luce solare rispetto a superfici chiare come la neve o la vegetazione.
L’esposizione prolungata a temperature elevate può causare disidratazione, colpi di calore e altri problemi di salute, soprattutto per anziani, bambini e persone con problemi respiratori. Inoltre, per combattere il caldo, l’uso di condizionatori d’aria aumenta la domanda di energia elettrica, comportando costi energetici più elevati per i cittadini e contribuendo all’incremento delle emissioni di gas serra, aggravando ulteriormente i cambiamenti climatici. Le alte temperature favoriscono anche la formazione di ozono a livello del suolo, un inquinante atmosferico dannoso per la salute umana e per l’ambiente.

Le isole di calore urbane creano un ambiente ostile per molte specie vegetali e animali, riducendo la biodiversità urbana, con alte temperature e condizioni aride che possono essere insostenibili per molte specie.

Cause delle Isole di Calore Urbane

1. Sostituzione della Vegetazione con Superfici Impermeabili:
La crescita urbana spesso comporta la sostituzione di aree verdi con superfici impermeabili come asfalto, cemento e altri materiali da costruzione. Questi materiali assorbono e trattengono il calore solare molto più dell’erba, degli alberi e del terreno, contribuendo all’innalzamento delle temperature urbane.

2. Calore Antropogenico:
Le attività umane, come il traffico veicolare, l’industria e l’uso di condizionatori d’aria, rilasciano grandi quantità di calore nell’ambiente. Questo calore supplementare, noto come calore antropogenico, accentua ulteriormente il fenomeno delle isole di calore.

3. Geometria Urbana:
Gli edifici alti e ravvicinati tipici delle città moderne intrappolano il calore, riducendo la ventilazione e impedendo la dispersione del calore durante la notte. Questo effetto, spesso chiamato “canyon urbano,” amplifica le temperature elevate.

4. Riduzione dell’Albedo:
Le superfici scure come l’asfalto riflettono meno luce solare rispetto alle superfici chiare come la neve o la vegetazione. Questo minore riflesso, o albedo, contribuisce all’accumulo di calore nelle aree urbane.

Affrontare il problema delle isole di calore urbane richiede un approccio olistico che combina urbanistica, architettura sostenibile e tecnologie innovative. 

Per esempio: la creazione e la protezione di parchi urbani, giardini e tetti verdi che possono aiutare a ridurre le temperature urbane attraverso l’ombreggiamento e l’evapotraspirazione. O ancora l’adozione di materiali da costruzione ad alta riflettanza solare per strade e tetti che aiuta a ridurre l’accumulo di calore nelle città.

Il raffrescamento adiabatico come soluzione ecologica per il contrasto al fenomeno delle isole di calore

Implementare sistemi di raffrescamento adiabatico nelle imprese può essere un approccio efficace per contrastare le isole di calore urbane. Utilizzando il principio dell’evaporazione dell’acqua per abbassare la temperatura dell’aria, questa tecnologia offre una serie di vantaggi che possono contribuire a mitigare gli effetti sgradevoli e nocivi delle isole di calore.

In primis, sistemi come il raffrescatore adiabatico COLDAIR consumano significativamente meno energia rispetto ai condizionatori tradizionali. Questo non solo riduce i costi operativi per le imprese, ma diminuisce anche la domanda di energia elettrica, contribuendo a una minore emissione di gas serra che si traduce a sua volta in un minore riscaldamento dell’ambiente urbano. Inoltre, a differenza dei sistemi tradizionali, che espellono aria calda all’esterno, rilasciano aria più fresca, contribuendo così da ridurre la temperatura complessiva nelle aree urbane.

Le grandi aree industriali come capannoni e magazzini possono beneficiare enormemente dei sistemi di raffrescamento adiabatico. Questi spazi hanno spesso elevati carichi termici, e il raffrescamento adiabatico può fornire un ambiente di lavoro più confortevole, migliorando la produttività e il benessere dei lavoratori. Anche negli uffici e negli spazi commerciali, l’implementazione di sistemi di raffrescamento adiabatico può migliorare il comfort senza gli alti costi energetici associati ai condizionatori tradizionali. Inoltre, l’integrazione dei sistemi di raffrescamento adiabatico con fonti di energia rinnovabile, come i pannelli solari, può ulteriormente ridurre l’impatto ambientale delle imprese, migliorando la sostenibilità, portando a significativi risparmi sui costi energetici e aiutano anche a creare ambienti di lavoro e di vita quotidiana più vivibili.

L’uso diffuso di sistemi di raffrescamento adiabatico nelle imprese può contribuire a creare microclimi più freschi all’interno delle aree urbane, con un effetto cumulativo nel ridurre la temperatura complessiva della città e mitigando l’effetto delle isole di calore.