Các thành phố cần làm gì để thích ứng với biến đổi khí hậu

(SK&MT) - Các khu vực đô thị là trung tâm tỏa ra nhiều nhiệt và cũng là nơi tiêu thụ năng lượng ở mức cao nhất. Nhưng những thành phố, khu vực đô thị cũng đang nỗ lực tìm nhiều giải pháp nhằm giảm thiểu sự biến đổi khí hậu.

Khi trời nằng thì nhiệt độ trong thành phố cao hơn nhiệt độ ở ngoại ô và các vùng nông thôn.Vì trong thành phố hầu như diện tích tiếp xúc ánh nắng mặt trời như diện tích mặt đất, diện tích mặt nước và diện tích cây xanh được thay thế bằng diện bề mặt nhân tạo bê tông hóa, nhựa đường...Đây là những cốt liệu hấp thụ nhiệt rất chậm và cũng tỏa nhiệt rất chậm. Do đó, trong thành phố ngoài nhiệt độ môi trường còn có nhiệt độ của vật liệu nhân tạo tỏa ra và giao thoa với nhau. Chính vì vậy mà cho dù nhiệt độ trong ngày có nắng nóng bao nhiêu thì cùng trong một vùng nhưng khi về đêm, nông thông hay ngoại ô vẫn rất mát mẻ, còn trong thành phố rất oai bức là do bê tông nói chung từ từ tỏa nhiệt ra.

Trồng cây xanh ở đô thị là cách làm giảm đảo nhiệt đáng kể của biến đổi khí hậu

Sự cần thiết việc giảm nhiệt các thành phố

Vào năm 2021, 56,61% dân số thế giới sẽ sống ở khu vực thành thị, tỷ lệ này dự kiến ​​sẽ tăng lên 68% vào năm 2050. Ngoài ra, năm 2007 lần đầu tiên có nhiều người trên thế giới sống ở thành thị hơn ở nông thôn. Dự đoán năm 1950, 30% dân số thế giới sống ở khu vực đô thị. Quá trình đô thị hóa như vậy đã tạo ra các “đảo nhiệt đô thị”, nơi các tòa nhà cao tầng và đường xá hấp thụ và tỏa nhiệt ra không khí nhiều hơn cảnh quan tự nhiên, từ dẫn đến nhiệt độ cao hơn tới 0,013°C so với các khu vực khác và làm gia tăng tác động của biến đổi khí hậu, bao gồm cả rủi ro ảnh hưởng đến sức khỏe con người.

Thiết kế những tòa nhà tiết kiệm năng lượng hiệu quả

Các thành phố chiếm 70% mức sử dụng năng lượng toàn cầu và 40 đến 50% lượng khí thải nhà kính trên toàn thế giới. Phần lớn trong số đó đến từ các tòa nhà, chịu trách nhiệm cho gần 1/3 tổng mức tiêu thụ năng lượng toàn cầu. Các khu vực đô thị được dự đoán sẽ phát triển nhanh chóng trong những năm tới, vì vậy việc giảm lượng năng lượng tiêu thụ ở các thành phố là trọng tâm trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu. Các lĩnh vực có tiềm năng tiết kiệm năng lượng lớn nhất là tòa nhà, năng lượng khu vực, giao thông và điện chiếu sáng. Những lý do để sử dụng năng lượng hiệu quả hơn ngoài việc chống biến đổi khí hậu là rất thuyết phục. Hàng triệu việc làm mới có thể được tạo ra khi có đủ số lượng công ty tham gia vào việc bảo tồn năng lượng. Và tiết kiệm năng lượng có những lợi ích rõ ràng về chi phí kinh tế.

Tại Hội nghị thượng đỉnh về khí hậu của Liên Hợp Quốc năm 2021, các quốc gia, thành phố và tập đoàn đã phát động cam kết quy mô lớn tăng gấp đôi tỷ lệ sử dụng năng lượng hiệu quả toàn cầu vào năm 2030 thông qua tiết kiệm nhiên liệu cho phương tiện, ánh sáng, thiết bị gia dụng, tòa nhà và năng lượng sử dụng.

Nhưng việc thiết kế xây dựng các tòa nhà làm giảm thiểu sử dụng năng lượng.Tòa nhà Pixel ở Melbourne (Australia), nơi tự sản xuất năng lượng và nước; Trung tâm Thương mại Thế giới Bahrain có những cây cầu trên bầu trời chứa các tua-bin gió; và The Edge ở Amsterdam (Hà Lan), một tòa nhà thông minh tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ, đều là những ví dụ sáng tạo về các tòa nhà kết hợp năng lượng tái tạo với sử dụng hiệu quả năng lượng để chỉ tiêu thụ lượng năng lượng được tạo ra tại chỗ.

Xây dựng các tòa nhà văn phòng xanh

Nhiều thành phố với các khu kinh doanh sầm uất, thịnh vượng được tạo thành chủ yếu từ các tòa nhà văn phòng đang hành động tạo ra môi trường “xanh” Trong nhiều năm liên tiếp, nhiều thành phố trên thế giới điển hình như Chicago đã dẫn đầu Hoa Kỳ là nơi làm việc có môi trường “xanh” nhất. Với 71,1% tổng số không gian văn phòng được chứng nhận môi trường “xanh” nó đã tuyên bố là tòa nhà văn phòng tiết kiệm năng lượng nhất trong cả nước vào năm 2019, tiếp đến các thành phố khác như San Francisco, Atlanta và Los Angeles. Các tòa nhà “xanh” phải có nhãn Ngôi sao năng lượng hoặc chứng nhận LEED, hai trong số các chứng nhận hiệu quả năng lượng hàng đầu tại Hoa Kỳ. Giống như chương trình dán nhãn năng lượng tại Việt Nam được bắt đầu triển khai từ năm 2008 theo hình thức tự nguyện đối với sản phẩm đèn chiếu sáng và bình đun nước nóng, QD 04/2017/QĐ-TTg về việc Danh mục phương tiện, thiết bị phải dán nhãn năng lượng và áp dụng mức hiệu suất năng lượng tối thiểu đó bắt buộc thực hiện từ ngày 01 tháng 7 năm 2013 với một số phương tiện, thiết bị.

Thay đổi các thiết bị văn phòng hiệu quả

Máy tính và các thiết bị văn phòng khác chiếm 14% năng lượng tiêu thụ trong các tòa nhà thương mại (theo số liệu gần đây nhất năm 2012). Các thiết bị điện tử tiết kiệm năng lượng đang đóng một vai trò quan trọng trong không gian văn phòng xanh ở các thành phố và các công ty đang ngày càng đổi mới phát triển các thiết bị tiết kiệm năng lượng để hỗ trợ nỗ lực làm giảm lượng tiêu thụ. Ví dụ hãng Epson, đã phát triển Công nghệ Heat-Free được sử dụng trong máy in phun của họ, tiêu thụ rất ít năng lượng khi in so với máy in laser hay in thông thường, hoặc các thiết bị điện tử như máy lạnh, máy giặt, tủ lạnh… thường được sản xuất dưới dạng inverter (tiết kiệm năng lượng)

Lắp đặt mái nhà “thông minh”

Các mái nhà truyền thống thường được làm bằng vật liệu sẫm màu và hấp thụ mạnh ánh sáng mặt trời, làm nóng không khí xung quanh và chính tòa nhà làm tăng mức sử dụng năng lượng cho điều hòa không khí. Nhưng bề mặt của mái nhà mát mẻ, thân thiện với môi trường được làm bằng vật liệu phản xạ ánh sáng mặt trời và tỏa nhiệt ra khỏi tòa nhà, giúp mát hơn tới hơn 4-5^OC trong những tháng hè cao điểm. Điển hình như Thành phố Phoenix - thành phố được cho là nóng nhất tại Hoa Kỳ với nhiệt độ được dự báo sẽ tăng trong những năm tới đang tích cực khuyến khích việc lắp đặt các mái nhà, thiết bị mái che mát mẻ như một phần trong kế hoạch giảm nhiệt giảm đáng kể sự nóng lên không khí.

Thay vào đó cũng có thể làm bằng thảm thực vật xanh, những mái nhà sống giúp giảm thiểu sức nóng đô thị và các khía cạnh khác của biến đổi khí hậu, như cải thiện an ninh lương thực và đa dạng sinh học. Bởi vì thực vật phản chiếu ánh sáng mặt trời và giải phóng hơi ẩm thông qua quá trình thoát hơi nước để làm mát không khí, nhiệt độ bề mặt của mái nhà sống có thể thấp hơn 1- 2^OC vào ban ngày so với mái nhà truyền thống, giảm nhiệt độ toàn thành phố tới 2^OC và giảm sử dụng năng lượng để làm mát trong nhà. Singapore là một trong những quốc gia đi đầu trong lĩnh vực thiết kế mái nhà sống, tạo ra “thành phố trong vườn xanh” tại các trung tâm thương mại và các tuyến xe buýt, khách sạn và khu dân cư với mạng lưới các mái nhà sinh hoạt.

Những con đường rợp bóng cây xanh ở TP. Hồ Chí Minh cũng góp phần giảm nhiệt độ không khí trong những ngày hè nóng nực.

Tạo không gian vỉa hè thoáng đãng mát mẻ

Mặt đường đóng vai trò quan trọng trong việc tỏa nhiệt ra môi trường. Việc cần thiết là hiện nay đang đề cập đến các vật liệu lát phản xạ nhiều năng lượng mặt trời hơn, tăng cường sự bốc hơi nước hoặc đã được cải tạo sửa đổi để giữ mát hơn so với mặt đường thông thường.

Vật liệu lát nền thông thường có thể đạt nhiệt độ cao nhất vào mùa hè là 48–67°C, truyền nhiệt dư thừa vào không khí phía trên chúng và làm nóng nước mưa khi nước chảy từ vỉa hè vào các dòng nước sinh hoạt. Do diện tích lớn được bao phủ bởi vỉa hè ở các khu vực đô thị (gần 30–45% diện tích đất dựa trên phân tích về các thành phố đa dạng về mặt địa lý trên thế giới), một yếu tố quan trọng là chúng ta cần xem xét trong việc giảm thiểu nhiệt đó.

Mặt đường mát mẻ có thể được tạo ra bằng các công nghệ gạch lát đường hiện có (chẳng hạn như nhựa đường và bê tông) cũng như các phương pháp mới hơn như sử dụng lớp phủ hoặc lát cỏ. Các công nghệ lát đường mát mẻ không tiên tiến như các chiến lược giảm thiểu mức nhiệt khác và không có tiêu chuẩn hoặc chương trình dán nhãn chính thức để chỉ định vật liệu lát đường mát mẻ thân thiện môi  trường. Để giúp giải quyết nhu cầu ngày càng tăng về hướng dẫn lựa chọn mặt đường, Ban Nghiên cứu Giao thông Vận tải (Hoa Kỳ) đã thành lập một tiểu ban về “Vật liệu lát nền và khí hậu đô thị”. Phạm vi của tiểu ban bao gồm mô hình hóa, thực hành thiết kế, thử nghiệm, phát triển tiêu chuẩn, lập kế hoạch và xem xét chính sách. Mặt đường truyền thống có thể đạt tới nhiệt độ khổng lồ là 65^OC vào mùa hè và mặt đường nhất định có thể chiếm trung bình 30-40% đất ở khu vực đô thị, đây là nguyên nhân chính làm tăng nhiệt độ và giảm khả năng làm mát trong nhà. Vật liệu lát mát mẻ phản xạ nhiệt mặt trời, giảm lượng nước thải từ nước mưa và cải thiện chất lượng nước sinh hoạt. Thành phố Doha ở Quatar đang thử nghiệm một mặt đường mát mẻ mới bằng vật liệu đông lạnh trên những đoạn đường lớn nổi tiếng ở thành phố giàu bậc nhất thế giới.

Tăng cường nhiều cây xanh ở đô thị

“Rừng đô thị”, một thuật ngữ bao gồm tất cả cây cối trong thành phố, kể cả trên đường phố, trong công viên và khu dân cư, có thể làm giảm nhiệt độ cũng như giảm thiểu biến đổi khí hậu bằng cách thu và lưu trữ CO2. Seoul đang tiến một bước xa hơn để tăng cường trồng rừng chắn gió dọc theo sông và đường. Chúng được thiết kế để dẫn không khí sạch từ những ngọn núi xung quanh vào thành phố đồng thời hạ nhiệt độ mùa hè ở trung tâm thành phố Seoul xuống hơn 7^OC.

Khí thải từ các phương tiện giao thông đông đúc trên đường phố đô thị là nguyên nhân chính gây ra biến đổi khí hậu, giao thông vận tải chiếm 37% lượng khí thải trên toàn cầu và gây ra hiệu ứng tăng nhiệt đô thị, vì thế sử dụng xe điện tỏa ít nhiệt hơn 20% so với động cơ xăng rất thân với môi trường đặc biệt là tiết kiệm tài chính hơn trong điều kiện xăng dầu hiện nay. Để khuyến khích việc sử dụng rộng rãi xe điện, Thụy Điển đang mở rộng các dự án thí điểm đường điện khí hóa ở Stockholm và Lund để tạo ra một đường cao tốc điện khí hóa kéo dài 13 dặm cung cấp năng lượng cho các phương tiện khi chúng lái. Ở Việt Nam VinFast đang đi đầu trong việc phát triển các dòng xe điện, điển hình là xe bus, xe máy điện…rất thân thiện với môi trường mà có nhiều ưu việt tiện lợi.

Xuân Vinh