Голландские ученые разработали искусственные газоны, которые создают охлаждающий эффект вокруг себя, снижая температуру воздуха в городах.
Проблема искусственных газонов
Естественные газоны и спортплощадки с настоящей травой, как правило, намного прохладнее своих аналогов из искусственной травы. Это связано с тем, что вода, хранящаяся в почве (и самой траве), постепенно испаряется при воздействии высоких температур окружающей среды, создавая охлаждающий эффект.
В отличие от натурального газона, искусственный препятствует проникновению дождевой воды в грунт. В результате вода просто стекает с поля, оставляя почву сухой. Орошение поверхности поля водой дает кратковременный охлаждающий эффект, но тонкий слой жидкости быстро испаряется, делая поверхность скользкой.
Группа голландских ученых под руководством доктора Марйолейн ван Хёйгеворт из Исследовательского института водных ресурсов KWR разработала более эффективную альтернативу.
Исследователи создали четыре тестовых участка размером 5x5 метров на открытом воздухе. Один из них имел слой специального искусственного газона толщиной 50 мм с открытой нижней стороной, затем слой песка (30 мм), слой пористого амортизирующего материала (20 мм) и резервуар для дождевой воды высотой 85 мм.
Резервуар представлял собой решетчатую полимерную конструкцию Permavoid 85S, обычно используемую для хранения воды под почвой и травой на энергосберегающих “зеленых” крышах зданий. Водонепроницаемый слой вокруг резервуара препятствует утечке воды.
Пассивное охлаждение
Во время дождя вода проходит через искусственный газон и другие слои, накапливаясь в резервуаре. Затем массив вертикальных цилиндров, заполненных минеральной ватой внутри резервуаров, поднимает часть воды обратно наверх за счет капиллярного эффекта.
Нагреваясь под воздействием солнца, вода из цилиндров постоянно испаряется, поднимаясь через песок, искусственный газон и в атмосферу, охлаждая поверхность поля.
Во время испытаний, проведенных в июне 2020 года во время сильной жары, температура поверхности газона на тестовом участке с резервуаром для воды достигла 37 °C. Для сравнения, стандартный искусственный газон на амортизирующем основании из резиновой крошки нагрелся до 62,5 °C. Температура натурального газона из живой травы была лишь немного ниже (35,3 °C).
Кроме того, температура воздуха над полем с системой охлаждения была значительно ниже, чем над стандартным искусственным газоном.
Ожидается, что данная технология не только снизит температуру искусственных спортивных площадок, но и уменьшит эффект "теплового острова" в городах.
Дождевая вода, собранная в резервуарах, может использоваться для полива в засушливые периоды, а не просто сбрасываться в ливневую канализацию.
"У жителей городских районов, особенно детей, растет потребность в спортивных и игровых сооружениях. Эта работа демонстрирует преимущества системы подземного хранения воды и капиллярного орошения без негативного воздействия искусственных полей”, - говорят ученые.
Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Sustainable Cities.
