Під великими містами течуть величезні джерела енергії: від нагрітих шарів підземних вод можна отримати постійні потоки енергії, які забезпечуватимуть опалення взимку та прохолоду влітку, – повідомляють німецькі дослідники з Карлсруе й Цюріха. Вони розробили модель аналізу теплового потоку та зміни температури ґрунту місцевості. Їхня робота доводить, що ґрунтові води нагріваються головним чином через високі температури поверхні та тепловіддачу будівель. Результати вчені опублікували в журналі Environmental Science and Technology.
Температура в великих містах значно вища, ніж у сільських околицях: щільність населення, забудова площі, індустрія, транспорт і брак рослинності створюють міський мікроклімат з підвищеною температурою атмосфери. Але не лише на поверхні, а й в надрах виникають коливання температур, вони поширюються в глибину та в ширину.
Підземні води в міських районах значно нагрілися за останні десятиліття. «У Карлсруе середня щільність теплового потоку в приповерхневих водоносних шарах 1977 року була 759 міліват на квадратний метр. У 2011 році – 828 міліватів на квадратний метр», - розповідає Філіп Блум з Університету Карлсруе. Ця кількість тепла дорівнює петаджоулю на рік, його достатньо, щоби постачати опалення принаймні 18 тисячам домашніх господарств.
Звідки взялося тепло в підземеллях міста, дізнавалися Філіп Блум зі своїми колегами та Пітер Байєр зі Швейцарського федерального технологічного інституту в Цюріху. Вчені розробили аналітичну модель теплового потоку, щоби дослідити можливі детермінанти, серед яких збільшення температури поверхні забудованих поверхонь, тепловіддачу будинків, каналізаційні канали, підземні мережі теплопроводів та постачання холодної води. В процесі моделювання антропогенного потоку тепла в підземеллях міста Карлсруе науковці виявили довгострокові тенденції процесів теплового потоку. При цьому встановили, що підвищення температури під поверхнею міста спричиняють, в першу чергу, підвищення температури над поверхнею та теплова віддача будівель.
Енергію з приповерхневих водоносних шарів можна використати, наприклад, для обігріву взимку та охолодження влітку, це могло б здійснюватися з допомогою теплових насосів, що використовують тепло землі та ґрунтових вод. З допомогою такого геотермального потенціалу можна не тільки покрити частину попиту на енергію, який щодня зростає, але й зменшити викиди парникових газів. Це, в свою чергу, протидіятиме потеплінню міст.
06.11.2013