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Telhados para salvar cidades do superaquecimento climático

Pesquisa publicada no PNAS indica potencial de telhados para eliminar ilhas de calor urbanas 

 

Alison Hancock/shutterstock
Por David Biello

Grilos chireiam e abelhas zumbem de flor em flor em cima do prédio dos correios no centro de Manhattan durante uma visita à instalação, localizada na 9ª Avenida em um dia perfeito de outono na cidade de Nova York. Em um imenso telhado que cobre a maior parte de um quarteirão um tipo de parque foi montado, abservendo dióxido de carbono e outras formas de poluição do ar, filtrando água da chuva e tornando-a menos ácida.

Esse tipo de telhado verdejante pode se tornar parte de uma estratégia eficaz tanto para resfriar prédios quanto para ajudar a combater a mudança climática, de acordo com uma nova pesquisa publicada em Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) em 11 de fevereiro.

Outras soluções citadas no estudo incluem telhados brancos que refletem mais luz solar de volta para o espaço ou telhados híbridos que combinam aspectos de telhados brancos e verdes, ou “plantados” [planted].

Um número grande o suficiente desses telhados poderia “equilibrar completamente o aquecimento devido à expansão urbana e até mesmo compensar uma porcentagem do efeito estufa futuro em grandes escalas regionais”, declara o cientista de sustentabilidade Matei Georgescu, da Arizona State University, que conduziu a pesquisa.

Essa conclusão contradiz descobertas anteriores feitas por pesquisadores da Stanford University, que descobriram que telhados refletivos podem na verdade aumentar o aquecimento global.

Telhados se tornaram um assuntorecorrente, tidos por alguns, como o ex-Secretário de Energia dos Estados Unidos, Steven Chu, como uma solução para o aquecimento global.

Isso acontece porque cidades são lugares quentes. Conforme prédios substituem florestas ou planícies, a temperatura local aumenta – o famoso efeito das ilhas de calor urbanas.

De acordo com modelos desenvolvidos pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos, a área urbana no país deve aumentar até 261 mil quilômetros quadrados até 2100, mais que dobrando os atuais 250 mil quilômetros quadrados.

Isso se traduz em uma área quase do tamanho do Colorado, contendo pelo menos uma casa para cada hectare de terra. Até o fim deste século, de acordo com uma nova pesquisa, algumas regiões “megapolitanas” dos Estados Unidos poderiam ver um aumento de até 3ºC em temperaturas médias locais, sem contar o aquecimento global.

A cidade de Nova York, por exemplo, tem cerca de 100 quilômetros quadrados de telhados, e a maior parte deles é feita de alcatrão ou outros materiais negros para telhado, absorvendo calor e ajudando a deixar prédios – e a cidade como um todo – mais quentes no verão. Alguns telhados urbanos já registraram temperaturas de até 70ºC, graças à sua cor escura, com custos concomitantemente altos de resfriamento, isso sem contar a elevação de temperaturas locais em um ou mais graus Celsius.

Como parte de um projeto conhecido como Cool Roofs (‘Telhados Refrescantes’, em tradução livre), voluntários da cidade de Nova York estão pintando telhados escuros de branco, e até agora já cobriram mais de 500 mil metros quadrados de telhado, ainda que isso seja menos de 1% da área possível.

O Departamento de Energia dos Estados Unidos sugere que esses telhados refletivos podem se manter 30ºC mais frios que telhados tradicionais adjacentes. E melhor ainda: de acordo com uma nova pesquisa do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, telhados brancos são a opção mais barata entre 22 projetos de telhados comerciais. A pesquisa do laboratório confirma as descobertas da Arizona State University de que telhados brancos reduzem o aquecimento global, provando-se três vezes mais eficazes em combater a mudança climática que até mesmo telhados verdes, graças a toda a luz solar que refletem.

Mas a nova pesquisa publicada no PNAS sugere que esses telhados brancos teriam impactos diferentes em lugares diferentes.

Assim, na cidade de Nova York, qualquer economia com ar-condicionado no verão seria contrabalanceada pelo aumento no uso de aquecedores no inverno (ainda que isso possa ser resolvido com projetos ideais para telhados e com uma refletividade ajustável). E telhados brancos também podem reduzir a precipitação, reduzindo a quantidade de ar quente e úmido e, portanto, o número de nuvens e a quantidade de chuva.

“Adaptações à mudança climática induzida por cidades dependem de fatores geográficos específicos”, adiciona Georgescu, observando que telhados brancos refletivos funcionam bem na Califórnia, mas que poderiam reduzir a chuva da Flórida até a costa leste dos Estados Unidos, por exemplo. “O que funciona em uma área geográfica pode não ser o ideal para outra”, adverte ele.

Telhados verdes, por exemplo, podem ser melhores para a cidade de Nova York porque fornecem melhor isolamento durante o inverno, além de benefícios de resfriamento no verão. A evaporação de água das plantas reduz as temperaturas gerais – e libera mais umidade no ar. Além disso, elas oferecem benefícios auxiliares como um espaço verde para mentes urbanas cansadas.

Um telhado verde funciona assim: uma camada de feltro retém água para plantas resistentes, como o gênero Sedum ou certos tipos de grama, coberta por aproximadamente uma polegada de “solo” – na realidade, um substrato artificial composto de xisto e argila porosos. A ideia é ter um telhado forte o suficiente para sustentar seu próprio peso em água.

Apesar de ser caro, o telhado verde de US$5 milhões oferece benefícios além de combater a mudança climática, se comparado a telhados brancos. Na cidade de Nova York, a chuva cai com um pH de aproximadamente 4,2 – muito ácido – mas após ser filtrado por um telhado verde, o pH fica em 6,2 ou mais (quanto maior o pH, menor a acidez). O resfriamento pela evaporação fornecido pelo telhado também reduz temperaturas locais em aproximadamente 2ºC.

Mas as descobertas do PNAS não concordam com outras pesquisas.

Em 2011, pesquisadores da Stanford University descobriram que telhados brancos forneceriam algum resfriamento local, mas às custas de mais aquecimento global, principalmente porque esse resfriamento significa a elevação de menos ar quente, e portanto a formação de menos nuvens.

Essa falta de nuvens provocaria mais aquecimento na direção do vento. A luz solar refletida também atinge mais fuligem e outros poluentes comumente encontrados na atmosfera sobre as cidades e isso, de acordo com uma simulação de computador, também aumenta o aquecimento.

Os cientistas de Stanford sugeriram que telhados cobertos com paineis fotovoltaicos fariam um trabalho melhor, produzindo eletricidade e assim reduzindo a necessidade de mais usinas movidas a combustíveis fosseis.

Muitos cientistas discordam da análise de Stanford, incluindo outra equipe de pesquisadores do Lawrence Berkeley que descobriram que telhados brancos em todos os prédios do mundo poderiam compensar o efeito de aproximadamente 44 bilhões de toneladas métricas de emissões de gases estufa, ou o equivalente a mais de um ano de poluição global com efeito sobre a mudança climática.

E pelo menos um dos pesquisadores de Stanford sugere que nunca se demonstrou que o resfriamento local provoque aquecimento global. “Eu não nego que esse caso seja possível”, escreveu em 2011 o pesquisador Ken Caldeira, de Stanford, quando a pesquisa original sugerindo que telhados brancos poderiam piorar a mudança climática foi publicado. “Mas eu duvido muito que isso fosse se tornar uma ocorrência comum”, adiciona Caldeira, que instalou um telhado branco em parte de sua própria casa para fins de resfriamento.

De qualquer forma, o espaço para telhados refletivos ou verdes é limitado.

Áreas urbanas cobrem menos de 1% do globo (ainda que esse número deva aumentar nas próximas décadas), e menos da metade dessa área pode ser pintada de branco.

Essa ideia também não consegue capturar a complexidade de um ambiente urbano: trocar árvores por prédios afeta o lençol freático e a velocidade dos ventos. “A urbanização não afeta apenas a superfície”, declara a pesquisadora de ambientes urbanos Karen Seto, da Escola de Silvicultura e Estudos Ambientais de Yale, que não se envolveu em nenhuma das pesquisas. O novo estudo do PNAS “é um passo inovador, mas limitado em termos dos impactos abordados”, adiciona ela.

Enquanto isso, telhados escuros continuam a ser um risco para a saúde humana. De acordo com análises subsequentes à mortal onda de calor de Chicago, em 1995, moradores do último andar de prédios com telhados negros tinham uma probabilidade maior de morrer. “Telhados negros deveriam ser proibidos”, declarou o geoquímico Wade McGillis, do Observatório Terrestre Lamont-Doherty, da Columbia University, enquanto eu visitava o telhado verde dos correios. “Se você for construir um telhado, não use preto”.