Kišnica s krovova mogla bi postati novo oružje protiv gradskih vrućina

Dok europski gradovi sve češće traže načine kako se prilagoditi ekstremnim ljetnim temperaturama, znanstvenici predlažu rješenje koje se na prvi pogled čini iznenađujuće jednostavnim: prikupiti kišnicu s krovova, pohraniti je i tijekom najtoplijih razdoblja ponovno upotrijebiti – za hlađenje samih zgrada.

Novo istraživanje znanstvenika sa Sveučilišta u Manchesteru pokazuje da bi sustavi koji automatski raspršuju prikupljenu kišnicu po zagrijanim krovovima mogli istodobno smanjiti temperaturu zgrada, potrošnju energije za klimatizaciju i količinu otpadne topline koja se ispušta u gradski okoliš. U konačnici bi takav pristup mogao ublažiti intenzitet ekstremnih vrućina, pa čak i smanjiti broj dana s toplinskim valovima.

Istraživanje Junjiea Yua i suradnika, pod naslovom „Optimizing the Rainwater Harvesting and Roof Sprinkling System to Adapt to Urban Extreme Heat“, objavljeno je 2026. u znanstvenom časopisu Earth’s Future. Znanstvenici su kombinirali procesno utemeljene numeričke simulacije i metode umjetne inteligencije kako bi ispitali sustav u kojem se oborinska voda prikupljena s krovova pohranjuje te automatski koristi za prskanje krovnih površina kada nastupe velike vrućine. Kao studiju slučaja odabrali su Tokio.

Ključ nije u golemim spremnicima, nego u pravom trenutku

Princip je relativno jednostavan. Kada se voda rasprši po zagrijanom krovu, dio topline troši se na njezino isparavanje, čime se površina hladi. Hladniji krov zatim prenosi manje topline u unutrašnjost zgrade, pa se smanjuje potreba za klimatizacijom. Manje korištenja klima-uređaja istodobno znači i manje topline koju ti uređaji izbacuju u vanjski okoliš.

Upravo je ta povratna sprega posebno važna u gusto izgrađenim gradovima. Klimatizacija s jedne strane štiti ljude od opasnih temperatura u zatvorenim prostorima, ali s druge strane toplinu iz zgrade premješta na ulicu. Istraživanje Sveučilišta u Manchesteru pokazuje da kombinacija hladnijih krovova i manje uporabe klimatizacije može sniziti urbane temperature te ublažiti trajanje i intenzitet ekstremno vrućih razdoblja. Autori pritom ističu da su koristi izraženije tijekom toplijih godina, što bi ovakve sustave moglo učiniti relevantnijima kako se klima nastavlja zagrijavati.

Veličina spremnika nije nužno presudna

Jedan od zanimljivijih zaključaka istraživanja jest da veličina spremnika nije nužno presudna. Pokazalo se da je važnije kada se sustav uključuje nego koliko je spremnik velik ili koliko se vode ukupno rasprši. Aktiviranje prskalica prema temperaturi krova može biti učinkovitije od jednostavnog povećavanja kapaciteta spremnika.

Vrlo veliki spremnici u simulacijama donosili su tek skromna dodatna smanjenja potrošnje energije i ekstremne topline. Ni veća količina vode nije automatski značila bolje hlađenje: dio vode može ostati na površini krova umjesto da ispari, pa dodatna potrošnja vode više ne donosi proporcionalnu korist. To je važan nalaz za eventualnu praktičnu primjenu jer sugerira da sustav ne mora nužno zahtijevati goleme spremnike, nego prije svega dobro upravljanje raspoloživom vodom.

Takvi spremnici imali bi još jednu funkciju. Dok tijekom vrućina osiguravaju vodu za hlađenje, tijekom obilnih oborina mogu zadržati dio vode koja bi inače brzo završila u gradskoj odvodnji. Junjie Yu sa Sveučilišta u Manchesteru ističe upravo smanjenje ekstremnog urbanog otjecanja kao dodatnu korist sustava. Drugim riječima, ista infrastruktura potencijalno može odgovoriti na dvije klimatske krajnosti – prekomjernu vrućinu i intenzivne oborine.

Gradovi traže alternative sve većoj ovisnosti o klima-uređajima

Takva rješenja postaju zanimljivija i zbog brzog rasta globalne potrebe za hlađenjem. Međunarodna agencija za energiju navodi da je 2022. klimatizirano oko 105 milijardi četvornih metara površine zgrada, dok bi do 2050. ta površina prema scenariju neto nultih emisija mogla dosegnuti oko 250 milijardi četvornih metara. Udio kućanstava s klima-uređajima u istom scenariju raste s 36 posto u 2022. na oko 60 posto do sredine stoljeća.

Dugoročnije projekcije IEA-e pokazuju razmjere izazova: broj klima-uređaja u svijetu mogao bi se približiti brojci od 5,5 milijardi do 2050. godine. Velik dio rasta očekuje se u zemljama s vrućom klimom, rastućim stanovništvom i višim životnim standardom. Bez velikog napretka u energetskoj učinkovitosti i alternativnim tehnologijama hlađenja to znači i snažan rast potrošnje električne energije.

Problem nije samo električna energija. Mnogi rashladni sustavi koriste fluorirane stakleničke plinove, među kojima su hidrofluorougljici (HFC). Europska komisija navodi da se F-plinovi široko koriste upravo u rashladnim uređajima, klimatizaciji i dizalicama topline te da snažno pridonose globalnom zagrijavanju. Nova europska Uredba o F-plinovima, koja se primjenjuje od ožujka 2024., predviđa postupno smanjivanje njihove uporabe, uključujući ukidanje HFC-a na tržištu EU-a do 2050. godine.

Da krovovi mogu imati mnogo veću ulogu u prilagodbi gradova na vrućinu pokazuju i druga istraživanja

Znanstvenici UCL-a i Sveučilišta u Exeteru modelirali su što bi se dogodilo kada bi se u Londonu masovno koristili svijetli, reflektirajući „hladni krovovi“. Za rekordno toplo ljeto 2018. procijenili su da bi takvi krovovi prosječnu temperaturu zraka u gradu mogli smanjiti za oko 0,8 Celzijevih stupnjeva. Prema njihovoj procjeni, takav pad temperature mogao je spriječiti oko 249 smrti povezanih s vrućinom tijekom tog ljeta.

Drugo UCL-ovo modeliranje pokazalo je i suprotan učinak klimatizacije na vanjsku temperaturu: široka uporaba klima-uređaja mogla bi u gusto izgrađenom središtu Londona povisiti vanjsku temperaturu i do jednog Celzijeva stupnja. To dodatno ilustrira problem urbanog toplinskog otoka – gradovi prepuni asfalta, betona i drugih površina koje apsorbiraju toplinu mogu ostati znatno topliji od svoje okolice, osobito tijekom toplinskih valova.

Prikupljanje kišnice i hlađenje krovova zato ne treba promatrati kao zamjenu za klimatizaciju, zelene površine, kvalitetnu izolaciju ili reflektirajuće krovove, nego kao još jedan mogući dio šire strategije prilagodbe gradova. Posebno bi zanimljiva mogla biti kombinacija različitih rješenja – od spremnika za oborinsku vodu i pametnog upravljanja prskalicama do hladnih krovova, zelenila i energetski učinkovitijih zgrada.

Istraživanje iz Manchestera zasad se temelji na modeliranju Tokija, pa rezultate nije moguće jednostavno preslikati na svaki europski grad. Lokalna klima, količina i raspored oborina, oblik i materijali krovova, cijena sustava, dostupnost prostora za spremnike te lokalni propisi određivat će koliko bi takvo rješenje bilo učinkovito i ekonomski opravdano. I sami autori naglašavaju da bi gradovi pri procjeni sustava morali uzeti u obzir troškove, raspoloživost vode i lokalne regulatorne uvjete.

No osnovna ideja otvara zanimljiv smjer za gradove koji se istodobno moraju nositi s duljim razdobljima ekstremne vrućine i sve intenzivnijim oborinama: voda koja tijekom pljuska predstavlja problem za kanalizaciju mogla bi se sačuvati i nekoliko tjedana ili mjeseci poslije postati dio rješenja za pregrijane zgrade.