Technologie pomáhají městům čelit změně klimatu

Zdroj: Pixabay (ilustrační foto)
Ekologie 06. 11. 2021

Technologie pomáhají městům čelit změně klimatu

Změna klimatu nevyhnutelně nutí města vypořádávat se s extrémnějším počasím. Je třeba se adaptovat na přívalové deště, sucha, nedostatek vody nebo vlny veder. Receptem na velkou část problémů jsou obnova a ochrana přírodního prostředí, avšak asistence technologií bude nezbytná.

Bleskové povodně

Změna klimatu s sebou přináší intenzivní srážky s úhrny v desítkách milimetrů za hodinu. V extrémních případech může jít i o stovky. Ve městech, kde chybí vsakovací plochy, tak dochází k přetížení kanalizačního systému. Voda pak proudí ulicemi, kde poškodí vše, co jí stojí v cestě, a nezřídka si bere i lidské oběti. Bleskové povodně tak podle magazínu Eos často zastihnou nepřipravené jak obyvatelstvo, tak složky záchranného systému.

Jedním z klíčů k předcházení bleskovým povodním je proto využití precizních předpovědí počasí v kombinaci se srážkoměry a senzory přímo v kanalizaci. Důležité je mít zmapovanou topografii města a rozumět tomu, jak bylo postaveno. Na mnoha místech, kde dnes stojí budovy, komunikace nebo garáže, totiž dříve byly bažiny, tekly potoky a držela se podzemní voda. Tyto přírodní povodňové systémy, které jsme za léta zničili, nyní nahrazujeme technologiemi a snažíme se udělat města „houbovitějšími“.

Přišel díky tomu na svět porézní asfalt, který má 3–5krát větší mezery mezi částicemi a voda díky tomu neodtéká po silnicích a nezaplavuje okolí, ale vsakuje se skrz propustné vrstvy zpět do půdy. Vrstva štěrku nebo písku, na které je položen, pak často dokáže část srážek i zadržet. Řešení, které se aplikuje v případech, kdy není možné vybudovat přírodní mokřady, je konstrukce podzemních nádrží, do kterých jsou přívalové srážky sváděny z povrchu a následně se pomalu vsakují do půdy. Kombinaci tohoto řešení spolu s přírodními zvolilo například město Pittsburgh.

Záplavy

Poloha měst u velkých řek znamenala už od nepaměti určitou výhodu v podobě splavné obchodní a dopravní cesty či neustálý přístup k pitné vodě. Dnes si jejich obyvatelé užívají toho, že vodní plocha má schopnost ochladit městské klima a vytvořit příjemné prostředí pro trávení volného času. Napříč staletími s sebou řeky přináší vedle benefitů i destrukci a povodně jsou dnes označovány za nejdražší přírodní katastrofu. Do roku 2030 jim bude podle společnosti Previsico čelit ročně na 150 milionů lidí.

Vedle budování přehrad, poldrů a retenčních nádrží se v metropolích zvyšují také hráze, budují protipovodňová vrata a spoléhají na technologie. Až 12 procent indického území je náchylné k povodním, což z asijské země dělá jeden z nejohroženějších států na světě. Tamní hydrologové běžně používají satelitní technologie, které umí předpovídat silné deště a mapovat povodně v reálném čase. Ve městě Čennaí si záplavy v roce 2015 vyžádaly stovky obětí a způsobily škody v hodnotě 3 miliard dolarů, což vedlo k vývoji automatického předpovědního modelu adaptujícího se na aktuální stav.

Ve vysokém rozlišení má zmapovanou městskou topografii, analyzuje hydrologická data z celého povodí, modeluje vzedmutí hladin řek Cooum a Adyar, příliv i vzedmutí vody při tropických bouřích. Výsledkem je 800 scénářů, které mohou nastat. Jejich pravděpodobnost systém vyhodnocuje na základě předpovědi počasí a s třídenním předstihem upozorní příslušné krizové úřady na riziko povodně. Jak dodává magazín Eos, město zatím nemělo příležitost systém otestovat v krizové situaci.

Britská společnost Previsico nabízí varovné systémy na podobném principu, který krizovým štábům, firmám a pojišťovnám přímo doporučuje, jaká opatření mají přijmout. Cestou varování konkrétních lidí se v rizikovém regionu Indie a Bangladéše vydává také Google. Systém nevyužívá data uživatelů, a funguje na platformě historických dat, aktuálních meteorologických a hydrologických informací a strojového učení. Ohroženým majitelům telefonů posílá varování před povodní a v místech, kde to jeho mapy umožňují, předpovídá také výšku hladiny. S jejím určením jsou podle vlastních dat přesní na 90 procent.

Města jako zdroj emisí

Z měst pochází 70 % emisí skleníkových plynů, a to především kvůli topení v budovách či jejich klimatizaci nebo také pohybu nákladní a osobní dopravy. Proto jsou tyto sektory hlavními oblastmi užití technologií k omezení emisí. Metropole začínají uvádět do provozu elektrické prostředky městské hromadné dopravy a podporují na svém území elektromobilitu, sdílená auta a další dopravní prostředky. Při urbánním rozvoji se začíná hledět směrem k energeticky úsporným projektům se zelenými prvky a udržitelným vytápěním.

Příkladem je ceněná čtvrť Bahnstadt v Heidelbergu, která byla postavena na brownfieldu a stala se největší městskou částí s pasivními domy. Emise zde po úplném dokončení budou činit 130 kilogramů na obyvatele (městský průměr je 2 tuny). Obrovského rozdílu dosahuje Bahnstadt především díky tepelné izolaci a oknům se třemi skly, použití LED technologií v osvětlení, které reaguje na poptávku, a dálkovému vytápění na dřevěnou štěpku. Domy jsou také vybaveny prvky chytré domácnosti, které monitorují energetické využití budov a navrhují úspory.

Pokud se radnice pustí do udržitelných projektů sama, může zajistit výstavbu sociálních bytů a nastavit si sama pravidla, podle kterých bude stavět. Tak jako v Heidelbergu pak lze jít cestou městské developerské společnosti, která rozprodává jednotlivé parcely investorům s konkrétními požadavky na standardy pasivních budov. Tamní administrativa si od stavitelů vyžádala i instalaci fotovoltaických panelů na střechy a nezapomněla po celou dobu výstavby kontrolovat dohodnuté podmínky.

Město jako tepelný ostrov

Hustá zástavba z betonu v kombinaci s asfaltovými cestami a dlážděnými chodníky dokáže podle CNN zvednout teplotu ve městě až o 15–20 stupňů. Opět platí, že nejdůležitějším řešením je návrat zeleně a výsadba stromů a keřů. Mezi populární technologická řešení patří použití světlého pórovitého asfaltu, který ochladí teplotu až o 12 stupňů a umožňuje vsak vody. Dalším receptem je výstavba zelených střech a stěn, které ochlazují budovu, zadržují vodu a čistí vzduch, to všechno v jednom.

Samotné technické řešení staveb také přispívá k ochlazení prostoru, v němž stojí. Proto se myslí na albedo i při designu budov. Teplo, které vyzařují, dobře redukují odrazivé materiály, které dokážou snížit teplotu povrchu budov až o 20 stupňů. Dalšími používanými řešeními jsou dvojité fasády a především izolace, která dokáže zchladit povrch stavby až o 26 stupňů. Dobrá izolace budov vedle nižších nákladů na vytápění přináší i nižší požadavky na klimatizování. Zamezí se díky tomu oteplení venku, a to jak v dané chvíli, tak dlouhodobě prostřednictvím emisí.

Technologický rozvoj, urbanizace a postupující klimatická změna zaručují, že se na tento článek bude moct navázat dalšími. Dá se také předpokládat, že mnoho řešení, se kterými přicházejí univerzity a soukromé firmy v rámci výzkumů, bude otestováno v ostrém provozu napříč planetou.

Autor: Klára Šubíková

Další články