Hạ nhiệt siêu đô thị vì nắng nóng

Từ hệ thống làm mát tập trung, mở rộng không gian xanh đến ứng dụng công nghệ thông minh, nhiều thành phố đang tìm cách giảm nhiệt, tiết kiệm năng lượng và thích ứng với biến đổi khí hậu.

Làm mát trở thành hạ tầng thiết yếu

Những đợt nắng nóng kỷ lục đang làm gia tăng nhu cầu điện và lượng phát thải carbon tại các đô thị lớn trên thế giới. Một giải pháp được nhiều nơi quan tâm là hệ thống làm mát khu vực.

Thay vì mỗi tòa nhà tự lắp máy lạnh, một trạm năng lượng tập trung sẽ sản xuất nước lạnh và phân phối qua mạng lưới đường ống ngầm đến nhiều công trình. Sau khi hấp thụ nhiệt, nước được đưa trở lại trạm để làm lạnh và tiếp tục chu trình khép kín. Mô hình này giúp giảm đầu tư thiết bị trùng lặp, tiết kiệm diện tích và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.

Trung Quốc đang thúc đẩy giải pháp này khi các đợt nắng nóng ngày càng gia tăng. Tại khu hợp tác Qianhai (Thâm Quyến), trạm làm mát số 5 là một trong những hệ thống lớn nhất châu Á, phục vụ khoảng 2,75 triệu m³ diện tích xây dựng. 10 trạm làm mát của thành phố dự kiến giúp tiết kiệm khoảng 130 triệu kWh điện, giảm gần 130.000 tấn CO₂ mỗi năm.

Bên cạnh sản xuất nước lạnh, nhiều đô thị còn áp dụng công nghệ lưu trữ nhiệt bằng băng đá. Vào ban đêm, khi nhu cầu điện thấp, hệ thống tạo đá để tích trữ “năng lượng lạnh”; ban ngày, lượng lạnh này được sử dụng nhằm giảm tải cho lưới điện trong giờ cao điểm.

Các nguồn năng lượng tự nhiên cũng được khai thác hiệu quả. Một số công trình tại Bắc Kinh sử dụng bơm nhiệt nguồn đất, tận dụng nhiệt độ ổn định dưới lòng đất để làm mát mùa hè và sưởi ấm mùa đông. Nhiều nơi kết hợp nước tái chế, hệ thống sưởi, làm mát và phát điện phù hợp với điều kiện địa phương.

Vận hành các mạng lưới này là nền tảng quản lý năng lượng thông minh. Nhờ phân tích dữ liệu thời tiết, nhu cầu điện và mức sử dụng của từng tòa nhà theo thời gian thực, hệ thống có thể tối ưu việc sản xuất, lưu trữ và phân phối năng lượng lạnh, vừa giảm tiêu thụ điện vừa đảm bảo khả năng ứng phó với nắng nóng cực đoan.

Từ cây xanh đến cảnh báo thông minh

Bên cạnh hạ tầng kỹ thuật, nhiều thành phố đang tìm cách giảm nhiệt bằng các giải pháp dựa vào thiên nhiên.

Tại Medellín (Colombia), chính quyền xây dựng các “hành lang xanh” với những tuyến đường rợp bóng cây, giúp giảm nhiệt độ bề mặt và tạo không gian dễ chịu cho người đi bộ. Santiago (Chile) cũng đặt mục tiêu trồng thêm 30.000 cây xanh nhằm tăng độ che phủ và cải thiện vi khí hậu đô thị. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng hiệu quả làm mát không phụ thuộc vào số lượng cây mà ở việc lựa chọn loài cây, vị trí trồng và sự phù hợp với điều kiện khí hậu.

Song song với giải pháp xanh, các nhà khoa học đang phát triển vật liệu làm mát thế hệ mới. Những vật liệu này không chỉ phản xạ bức xạ Mặt trời mà còn có khả năng hấp thụ hơi nước vào ban đêm, sau đó bay hơi vào ban ngày để làm giảm nhiệt độ bề mặt.

Trong tương lai, ứng phó nắng nóng được dự báo sẽ hướng tới tính cá nhân hóa. Các ứng dụng bản đồ có thể gợi ý tuyến đường nhiều bóng râm, trong khi hệ thống cảnh báo thời tiết sẽ đưa ra khuyến cáo dựa trên độ tuổi, tình trạng sức khỏe và mức độ rủi ro của từng người thay vì chỉ phát cảnh báo chung.