Một mẫu bê tông thấm
Mặt đường bê tông thấm đặc biệt có thể giúp giảm "hiệu ứng đảo nhiệt đô thị" khiến các thành phố nóng lên trong mùa hè, theo một nhóm kỹ sư tại Đại học Rutgers dẫn đầu.
Nghiên cứu của họ xuất hiện trên Tạp chí Journal of Cleaner Production.
Mặt đường không thấm nước làm bằng bê tông hoặc bê tông nhựa bao phủ hơn 30% của hầu hết các khu vực đô thị và có thể vượt quá 140oF (60oC) trong mùa hè. Mặt đường này làm nóng không khí, gây nguy cơ sức khỏe con người và dòng nước mưa bề mặt, đe dọa đời sống thủy sinh.
Ở các thành phố có 1 triệu người trở lên, nhiệt độ không khí trung bình có thể cao hơn 1,8 - 5,4o F so với các khu vực ít dân cư. Sự khác biệt có thể lên tới 22 độ vào ban đêm. Nhiệt có thể làm tăng nhu cầu năng lượng cao điểm vào mùa hè, chi phí điều hòa không khí, ô nhiễm không khí và khí thải nhà kính, bệnh và tử vong liên quan đến nhiệt và ô nhiễm nước, theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ.
Đội ngũ kỹ thuật tại Đại học Rutgers đã phát triển các thiết kế cho bê tông thấm có hiệu quả cao trong việc xử lý nhiệt. Mặt đường cho phép chứa các lỗ hổng lớn được kết nối, cho phép nước thoát qua và giảm nhiệt độ mặt đường. Nước trong lỗ hổng cũng sẽ bay hơi, làm giảm nhiệt độ mặt đường. Hơn nữa, mặt đường bê tông thấm có tác dụng phản xạ nhiệt tốt hơn so với mặt đường bê tông nhựa.
Nghiên cứu cho thấy mặt đường bê tông thấm được tỏa nhiệt nhiều hơn một chút vào những ngày nắng so với mặt đường bê tông thông thường, nhưng nhiệt độ thấp hơn 25 - 30% vào những ngày sau khi mưa. Các kỹ sư đã cải tiến thiết kế bê tông thấm với độ dẫn nhiệt cao - có nghĩa là nó có thể truyền nhiệt nhanh hơn xuống đất - tiếp tục giảm hơn nữa lượng nhiệt thoát từ 2,5% tới 5,2%.
"Mặt đường bê tông thấm hiệu quả cao có thể là một giải pháp có giá trị, hiệu quả về chi phí tại các thành phố để giảm thiểu hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, đồng thời có lợi cho việc quản lý nước mưa và cải thiện chất lượng nước", tác giả Hao Wang, phó giáo sư của trường Đại học Rutgers - New Brunswick. Ông cũng là một nhà nghiên cứu trực thuộc tại Trung tâm Cơ sở hạ tầng và Giao thông tiên tiến.
Kết hợp các sản phẩm phụ của ngành công nghiệp và chất thải vào bê tông thấm có thể làm tăng lợi ích kinh tế và môi trường của nó. Trong một nghiên cứu khác trên Tạp chí Journal of Cleaner Production, nhóm của Wang đã thiết kế bê tông thấm với tro bay và xỉ thép để giảm chi phí, tiêu thụ năng lượng và khí thải nhà kính liên quan đến nguyên liệu thô.
Trước đây, mặt đường thấm đã được sử dụng làm cơ sở hạ tầng xanh để giảm dòng nước mưa và nguy cơ lũ lụt ở các khu vực đô thị. Ngày nay, bê tông thấm chủ yếu được sử dụng trong các khu vực giao thông nhẹ, như vỉa hè, bãi đỗ xe và khu vực nghỉ ngơi. Đại học Rutgers đang nghiên cứu làm thế nào để làm cho bê tông thấm mạnh hơn và bền hơn để có thể sử dụng nó trên đường phố đô thị.
Trần Mạnh Khải
https://www.eurekalert.org
