Le isole di calore sotterraneo potrebbero invece essere utilizzate come fonte di approvvigionamento di energia termica
(Rinnovabili.it) – C’è un combinazione perfetta in agguato sotto i nostri piedi, due forze che agiscono all’unisono mettendo a repentaglio la sicurezza dei nostri edifici, se non addirittura di intere città. E’ la deformazione del sottosuolo causata dalle isole di calore sotterranee innescate dal cambiamento climatico.
A scoprire la correlazione sono stati i ricercatori della Northwestern University in uno studio pubblicato su Communications Engineering.
Crepe e cedimenti dovuti alla deformazione del sottosuolo
Il cambiamento climatico sta generando fenomeni di surriscaldamento che coinvolgono anche gli strati più sotterranei. Secondo i ricercatori queste variazioni di temperatura provocano, nelle fondamenta degli edifici, continue contrazioni ed espansioni arrivando talvolta a generare crepe nelle strutture mettendo a rischio la durabilità dell’edificio.
Precedenti studi hanno confermato che l’effetto del cambiamento climatico nel sottosuolo poco profondo riscalda il terreno dagli 0,1°C ai 2,5°C per decennio. Queste “isole di calore sotterranee” possono essere causa di problemi ecologici o di salute.
Non tutto il male vien per nuocere
D’altro canto se l’innalzamento delle temperature sotterranee è in grado di provocare una deformazione del sottosuolo, questa stessa ”forza” potrebbe essere utilizzata per recuperare energia da mettere a disposizione delle infrastrutture urbane. Secondo il team della Northwestern University, catturando il calore disperso emeso nel sottosuolo dai sistemi di trasporto, dai parcheggi sotterranei, dai seminterrati degli edifici, potremmi riuscire a mitigare il climate change reimpiegando questa energia termica.
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“Il cambiamento climatico sotterraneo è un pericolo silenzioso“, ha affermato Alessandro Rotta Loria della Northwestern, che ha guidato lo studio. “Il terreno si sta deformando a causa delle variazioni di temperatura e nessuna struttura o infrastruttura civile esistente è progettata per resistere a queste variazioni. Sebbene questo fenomeno non sia necessariamente pericoloso per la sicurezza delle persone, influenzerà le normali operazioni quotidiane di fondazioni e infrastrutture civili in generale”. L’approccio più efficace e razionale sarebbe quello di isolare le strutture sotterranee in modo che la quantità di calore disperso sia minima. Tuttavia, se questo non è possibile potremmo sfruttare le tecnologie geotermiche per assorbire e riutilizzare il calore degli edifici. “Quello che non vogliamo è usare le tecnologie per raffreddare attivamente le strutture sotterranee poichè sarebbe un ulteriore consumo di energia”.
Chicago, il laboratorio vivente
Negli ultimi anni il professor Rotta Loria ed il suo team, hanno installato una rete di sensori di temperatura lungo il Chicago Loop, l’area finanziaria e centrale della città, nelle aree potenzialmente più soggetti a surriscaldamento come scantinati, tunnel della metropolitana, parcheggi sotterranei, tunnel interrati. Per poter fare un confronto i ricercatori hanno simultaneamente posizionato dei sensori nel sottosuolo del Grant Park, l’area verde collocata vicino al Lago Michigan. Il rilevamento ha mostrato un incremento di ben 10 gradi nella temperatura del terreno vicino al Loop rispetto a quella del vicino parco. Cifra che sale addirittura di 25 gradi considerando la temperatura dell’aria nei tunnel sotterranei. Questo calore viene immagazzinato nelle componenti edilizi deformando le strutture. Tre anni di dati raccolti hanno permesso di effettuare una simulazione dell’incremento delle temperature fino al 2051 e la conseguente deformazione del sottosuolo. Il software ha mostrato che il terreno può gonfiarsi espandendosi di 12 millimetri a causa del surriscaldamento, o contrarsi sprofondando sotto il peso degli edifici fino a 8 millimetri. Cifre che appaiono irrisorie ad un occhio umano, ma che possono avere conseguenze catastrofiche sul sistema infrastrutturale delle città.
“Un edificio non crolla improvvisamente. Gli oggetti stanno sprofondando molto lentamente. Le conseguenze per la funzionalità di strutture e infrastrutture possono essere molto negative, ma ci vuole molto tempo per vederle. È molto probabile che il cambiamento climatico sotterraneo abbia già causato crepe ed eccessivi cedimenti di fondazioni che non abbiamo associato a questo fenomeno perché non ne eravamo consapevoli“, conclude Rotta Loria.