Veliki dijelovi Evrope i Azije ovo se ljeto suočavaju s rekordnim topltonim talasima, dugotrajnom sušom i razornim požarima.
U evropskim zemljama tokom toplotnog talasa krajem juna 2026. zabilježeno je više od 10.000 prekomjernih smrti.
Naravno, riječ je o smrtnosti od svih uzroka iznad očekivanog nivoa, a ne o konačno utvrđenom broju smrti direktno uzrokovanih vrućinom.
Tokom ljeta 2003. vrućina je u Evropi odnijela više od 70.000 života, dok su za 2022. procijenjene 61.672 smrti povezane s vrućinom.
Zaštita zdravlja i života
Hlađenje zgrada stoga više nije samo pitanje udobnosti, nego sve više i zaštite zdravlja i života.
Potreba za hlađenjem ubrzano raste
Jedno od očiglednih rješenja je širenje klimatizacije, no ona nije jedini niti je globalno održiv odgovor.
Procjene iz novog preglednog rada objavljenog u časopisu Nature Reviews Clean Technology pokazuju da na hlađenje zgrada otpada gotovo 10 posto globalne potrošnje električne energije.
Očekuje se da će ona rasti kako toplotni talasi budu postajali češći, intenzivniji i dugotrajniji.
International Energy Agency procijenila je da bi broj klima-uređaja u svijetu do 2050. mogao narasti s 1.6 na 5.6 milijardi.
Hlađenje ne smije postati povlastica
Dok bogate zemlje s raširenom klimatizacijom, poput SAD, visoke temperature uglavnom svladavaju klima-uređajima, takvo rješenje nije dostupno milijardama ljudi u siromašnijim zemljama.
Pročitajte još:
Da li klima troši manje kada radi stalno? Stručnjaci otkrili najbolji način uštede
Studija objavljena 2021. u časopisu Nature Communications procijenila je da bi do 2040. između 64 i 100 miliona domaćinstava priključenih na elektro mrežu u Brazilu, Indiji, Indoneziji i Meksiku moglo trebati hlađenje, ali si ne bi moglo priuštiti klima-uređaje i njihovo korištenje.
Pasivno hlađenje kuća
Autori novog preglednog rada analizirali su mogućnost da se dio problema riješi tzv. pasivnim hlađenjem. Ono neće svaku prostoriju održavati na 22 °C, ali može ublažiti temperaturne vrhunce, skratiti rad klima-uređaja, smanjiti račune za struju i rasteretiti elektroenergetske sisteme. Posebno može pomoći u siromašnijim zajednicama i tokom nestanaka struje.
Analiza pokazuje da bi se pravilnim projektovanjem zgrada, sjenilima, prirodnom ventilacijom i naprednim materijalima u vrućim područjima potreba za hlađenjem mogla smanjiti i do 80 posto.
To ne znači da treba odbaciti klima-uređaje. Oni tokom ekstremnih vrućina spašavaju živote. No nije razumno dopustiti da se zgrade pretvore u pećnice, a potom ih hladiti uređajima koji troše mnogo struje i zagrijavaju gradske ulice.
Matthaios Santamouris s UNSW Sydney i Konstantina Vasilakopoulou s RMIT University u novom su radu analizirali poznata rješenja, poput stvaranja hlada i noćnog provjetravanja, ali i nove materijale koji toplinu mogu odašiljati prema svemiru.
Zašto klima-uređaji nisu dovoljno rješenje?
Klima-uređaji toplinu iz prostorije prenose prema van pomoću rashladnog sredstva, kompresora i električne energije, kao što hladnjak hladi svoju unutrašnjost, ali zagrijava kuhinju. Studije pokazuju da njihova otpadna toplina u gusto izgrađenim dijelovima gradova može povisiti temperaturu vazduha za oko 1 do 2 °C.
Potreba za strujom pritom često raste upravo kada vrućina može smanjiti njenu proizvodnju. Tokom suše vodostaji padaju, a rijeke se zagrijavaju, pa nuklearne elektrane koje njihovu vodu koriste za hlađenje ponekad moraju smanjiti snagu kako ne bi ugrozile eko-sisteme.
Na primjer, Francuska, čija nuklearna flota ima ukupnu instalisanu snagu od 62.9 gigavata, zbog toplinog je talasa u junu 2026. u jednom trenutku smanjila nuklearnu proizvodnju za 4.1 gigavat, odnosno za iznos jednak oko 6.5 posto instalirane snage.
Suše takođe smanjuju proizvodnju hidroelektrana te mogu ograničiti rad termoelektrana koje trebaju mnogo vode za hlađenje.
"Iz klimatskih promjena ne možemo se izvući samo klima-uređajima. Ako svaka zgrada bude potpuno ovisila o mehaničkom hlađenju, stvorićemo golem pritisak na elektroenergetske sisteme, a gradovima ćemo dodavati još topline", upozorio je Santamouris.
Treba spriječiti zagrijavanje zgrada
Pasivno hlađenje obuhvaća postupke kojima se smanjuje ulazak topline u zgradu i odvodi njezin višak bez klasičnog mehaničkog hlađenja ili uz minimalnu potrošnju energije.
Spoljna sjenila zaustavljaju Sunčevo zračenje prije nego što prođe kroz prozor, a svijetli krovovi i pročelja odbijaju veći dio sunčeve energije. Toplinska izolacija usporava prenos topline, dok pravilno postavljeni otvori mogu noću izbacivati topao vazduh. U suhim područjima može se iskoristiti i isparavanje vode, koja pritom uzima toplinu iz okoline. Naime, pri isparavanju voda apsorbira energiju kako bi njene molekule svladale međusobne privlačne sile i prešle iz tekućeg u gasovitostanje. Tu energiju uzima u obliku topline iz okoline i tako je hladi.
"Sjenila, reflektirajući materijali, pametnija ventilacija i novi rashladni materijali mogu znatno sniziti temperaturu u unutrašnjosti prije nego što se klima-uređaj uopšte mora uključiti", kaže Santamouris.
Krov koji toplinu šalje u svemir
Posebno zanimljivo je tzv. radijacijsko hlađenje. Zgrade velik dio apsorbirane topline odašilju u infracrvenom području, a atmosfera dio tog zračenja propušta u svemir kroz tzv. atmosferski prozor.
Materijal koji odbija Sunčevu svjetlost, a učinkovito odašilje toplinu, može postati hladniji od okolnog vazduha. U studiji objavljenoj 2014. u časopisu Nature takav je materijal odbijao 97 posto Sunčevog zračenja te je na direktnom suncu bio 4.9 °C hladniji od vazduha. Ostvario je rashladnu snagu od 40.1 vat po metro kvadratnom.
Reflektujući premazi
Tim sa Univerziteta Maryland predstavio je 2023. mikroporozni stakleni premaz koji odbija do 99 posto Sunčevog zračenja. Materijal ispod njega u podnevnim uslovima je bio oko 3.5 °C hladniji, čak i pri relativnoj vlažnosti do 80 posto.
Drugi tim predstavio je 2022. premaz sa šupljim česticama silicijeva i titanijeva dioksida. Odbijao je do 97 posto Sunčevog zračenja te je pod simulatorom Sunčeve svjetlosti postigao pad temperature od 5.26 °C.
Hlađenje isparavanjem
Naučnici su 2021. predstavili dvoslojni porozni polimer koji hladi isparavanjem. Donji sloj sadržavao je hidrogel koji zadržava vodu, dok je gornji sloj štitio materijal i odbijao Sunčevo zračenje. Pod direktnim Sunčevim zračenjem površina je bila oko 7 °C hladnija od okolnog vazduha. Hidrogel je za nastavak hlađenja trebalo ponovno snabdijeti vodom.
Kombinovanje metoda
Nijedna od navedenih metoda nije prikladna za sva područja. Provjetravanje, na primjer, slabo pomaže kada je spoljni vazduh vrlo vruć i vlažan. Autori zato predlažu kombinovanje postupaka prilagođenih lokalnim klimama i zgradama.
Postoje i ograničenja
Isparavanje je u vlažnom vazduhu manje učinkovito, a materijali moraju godinama podnositi prašinu, kišu, grad, UV zračenje i oštećenja.
Autori zato ne najavljuju kraj klimatizacije, nego predlažu pametniji redoslijed, a taj je da se prvo spriječi zagrijavanje zgrade, zatim pasivno ukloni što više topline, a električno hlađenje upotrijebi za ono što preostane.
Predstavljena rješenja nisu zamjena za uobičajenu toplinsku izolaciju, poput fasadnih sistema s EPS-om, odnosno stiroporom, i energetski učinkovitih prozora s višeslojnim izolacijskim ili vakuumskim staklom, nego se s njima nadopunjuju, prenosi Index.