Khi đi bộ trên vỉa hè thành phố dưới cái nóng như thiêu đốt của mùa hè, nhiệt độ thiêu đốt từ nhựa đường dưới chân chúng ta là không thể phủ nhận.

Tuy nhiên, hiện tượng đô thị này không chỉ gây khó chịu ở mặt đất; nó còn góp phần đáng kể vào việc làm tăng nhiệt độ không khí ở các thành phố.

Nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng vỉa hè phản quang màu sáng hơn có thể làm giảm nhiệt độ không khí hơn 1,4 độ C. Tác động tiềm tàng này lớn đến mức việc triển khai rộng rãi trên khắp các thành phố của Hoa Kỳ có thể giúp giảm 41% tần suất các đợt nắng nóng.

Tuy nhiên, việc triển khai các bề mặt phản quang đòi hỏi phải có kế hoạch chiến lược, vì việc bố trí bừa bãi có thể vô tình làm tăng nhiệt độ xung quanh các tòa nhà. Tại Trung tâm Phát triển Bền vững Bê tông của MIT, các nhà nghiên cứu của chúng tôi đang miệt mài mô hình hóa các bề mặt này, nỗ lực đạt được sự cân bằng giữa việc giảm nhiệt và hỗ trợ các thành phố hạn chế phát thải khí nhà kính.

Cảnh quan đô thị, với khoảng 40% diện tích đất được lát, hấp thụ bức xạ mặt trời bởi các bề mặt này. Nhiệt lượng hấp thụ vào ban ngày sau đó được giải phóng, góp phần tạo nên các đảo nhiệt đô thị và làm trầm trọng thêm ảnh hưởng của các đợt nắng nóng.

Ý nghĩa của hiện tượng này thể hiện rõ ở xu hướng các thành phố nóng hơn so với các vùng nông thôn và ngoại ô có nhiều cây xanh vào mùa hè. Vật liệu phản quang, dù trên vỉa hè hay mái nhà, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu sự tích tụ nhiệt bằng cách chuyển hướng bức xạ mặt trời trở lại khí quyển. Độ phản chiếu (albedo), thước đo tỷ lệ phần trăm ánh sáng phản xạ từ bề mặt, là một thông số quan trọng để ước tính khả năng phản xạ của vỉa hè.

Các bề mặt tối màu, chẳng hạn như nhựa đường thông thường, với giá trị phản xạ từ 0,05-0,1, hấp thụ tới 95% ánh sáng, góp phần tăng khả năng hấp thụ nhiệt.

Ngược lại, khi vỉa hè kết hợp các chất phụ gia hoặc vật liệu sáng màu hơn như cốt liệu phản xạ, lớp phủ bề mặt hoặc vật liệu lát nhẹ hơn, phản xạ của chúng tăng gấp ba lần, cho phép chúng phản xạ nhiều bức xạ hơn vào không gian.

Những lợi ích tiềm năng của vỉa hè phản xạ như vậy là rất đáng kể trên toàn quốc, với mô hình CSHub của MIT dự đoán việc giảm mức sử dụng năng lượng làm mát và lượng khí thải nhà kính tương đương với việc giảm 4 triệu ô tô lưu thông trên đường trong một năm.

Việc tìm nguồn vật liệu xây dựng tại địa phương, đặc biệt là những vật liệu có màu sáng hơn, mang lại lợi ích kép bằng cách tiết kiệm chi phí xây dựng và góp phần vào nỗ lực làm mát.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là không phải tất cả các khu vực lát đá đều lý tưởng cho các bề mặt phản quang. Khi được đặt không đúng cách, những bề mặt này có thể chuyển hướng bức xạ chiếu ngược trở lại các tòa nhà, làm tăng nhu cầu sử dụng điều hòa không khí.

Do đó, việc chú ý cẩn thận đến vị trí là tối quan trọng để tối đa hóa tác động tích cực của vỉa hè phản quang đối với việc giảm thiểu nhiệt độ đô thị.

Việc triển khai vỉa hè phản quang được coi là một giải pháp hiệu quả để chống lại nhiệt độ đô thị, với nhiều lợi ích. Không chỉ giới hạn ở việc giảm nhiệt độ thiêu đốt dưới chân, những bề mặt này còn có khả năng định hình lại môi trường đô thị.

Nghiên cứu từ trung tâm phát triển bền vững bê tông của MIT nhấn mạnh tác động mang tính biến đổi của vật liệu phản quang đối với nhiệt độ không khí, đề xuất giảm đáng kể các thách thức liên quan đến nhiệt độ.

Mặc dù lợi ích rất to lớn, việc lập kế hoạch chiến lược là bắt buộc để tránh những hậu quả không mong muốn, chẳng hạn như nhiệt phản xạ tăng cường xung quanh các tòa nhà. Những nỗ lực liên tục của MIT trong việc mô hình hóa và tinh chỉnh các bề mặt này nhấn mạnh tầm quan trọng của một phương pháp tiếp cận tinh tế.

Mặt đường phản quang, với khả năng tăng gấp ba lần suất phản chiếu, mang đến cơ hội tiết kiệm năng lượng đáng kể và giảm khí thải nhà kính trên toàn quốc.

Việc tìm nguồn cung ứng vật liệu xây dựng nhẹ hơn tại địa phương bổ sung thêm khía cạnh kinh tế vào phương trình bền vững, nhấn mạnh những lợi thế đa diện của việc tích hợp các chiến lược phản quang vào quy hoạch đô thị.