Nous vous proposons des solutions architecturales modernes et anciennes: fenêtres intelligentes, espaces verts et bâtiments spéciaux.
Les fenêtres qui peuvent être obscurcies par simple pression sur un bouton réduisent déjà le besoin de climatisation. La demande mondiale en énergie continue de croître à mesure que les villes se développent, que la technologie progresse et que l’industrie se développe. Les bâtiments représentent environ 30 à 40% du volume total, soit plus encore que l’industrie ou les transports. Cela est principalement dû aux systèmes de chauffage, de refroidissement et de ventilation, la climatisation étant particulièrement énergivore.
Les fenêtres constituent une grande partie du problème. Ils permettent à la chaleur de s’échapper en hiver et d’entrer en été, ce qui oblige les systèmes de température à consommer davantage d’énergie et à augmenter les émissions. Le défi est de contrôler ce transfert de chaleur sans sacrifier la transparence des fenêtres et la quantité de lumière du jour qu’elles laissent entrer, ce qui est essentiel au bien-être et à la productivité des personnes.
La plupart des versions modernes de fenêtres intelligentes sur le marché sont ce qu’on appelle des fenêtres électrochromiques (EC), ce qui signifie qu’elles fonctionnent en appliquant de l’électricité lorsque vous appuyez sur un bouton sur des couches de particules ou de cristaux à l’intérieur du verre. Cela provoque une transformation moléculaire réversible qui rend la fenêtre opaque ou sombre, selon le produit. Cela bloque une grande partie de la lumière infrarouge qui rend les pièces inconfortablement chaudes. Cela réduit considérablement le besoin de climatisation dans les pays chauds, en gardant environ 60 à 70% de la chaleur à l’extérieur pendant les périodes de pointe. Ils peuvent également réduire les pertes de chaleur des pièces d’environ 40 % par temps froid.
Au fil des ans, ces fenêtres se sont vendues très bien pour les propriétés commerciales et résidentielles. La taille totale du marché mondial est estimée à 6,6 milliards de dollars américains (5,2 milliards de livres sterling) en 2023. Cependant, ils présentent plusieurs limites importantes. Bien que les fenêtres ne consomment pas beaucoup d’énergie, elles ne fonctionnent qu’avec une source d’énergie. Cela peut s’avérer difficile dans les endroits éloignés ou les zones où l’alimentation électrique n’est pas fiable. Et dans la mesure où les options renouvelables du réseau ne sont pas disponibles, les utilisateurs doivent installer une alternative, comme des panneaux solaires, pour rendre ces fenêtres neutres en carbone.
Dans de nombreux cas – bien qu’il existe des exceptions – vous ne pouvez basculer qu’entre une restriction totale et une transparence totale. Cela signifie que vous perdez les avantages d’avoir des fenêtres par temps chaud et que les pièces auront probablement besoin d’un éclairage artificiel. Et comme mentionné précédemment, les fenêtres EC font un excellent travail pour garder la chaleur à l’extérieur dans les pays chauds, mais elles sont un peu plus limitées dans les climats plus froids.
Fenêtres intelligentes. Sciences en direct
Une alternative qui élimine au moins le besoin d’électricité est connue sous le nom de photochromique. Ils utilisent une couche de minuscules cristaux d’halogénure d’argent ou de composés connus sous le nom de naphtopyranes, qui réagissent tous deux à des niveaux accrus de lumière ultraviolette (UV), provoquant une teinte du verre dans des conditions plus lumineuses. Il s’agit exactement du même matériau utilisé dans les lunettes de soleil photosensibles.
Par rapport aux fenêtres EC, elles présentent l’avantage supplémentaire de créer une barrière contre les rayons ultraviolets. Non seulement la lumière UV est cancérigène, mais elle endommage également tout, des meubles et des peintures aux revêtements EC.
Cependant, les fenêtres photochromiques sont très chères, du moins si elles utilisent de l’argent. Ils sont très sensibles aux intempéries, ce qui peut réduire leur fiabilité par temps nuageux ou pluvieux. Ils ne bloquent pas non plus la lumière infrarouge et ne disposent pas de commandes manuelles, ils sont donc plus utiles pour l’intimité que pour réguler la température de la pièce.
Beaucoup soutiennent que le troisième type de fenêtre intelligente le plus prometteur pour l’avenir est le troisième, connu sous le nom de thermochromique, ce qui signifie qu’il utilise un revêtement de particules qui réagissent à la température plutôt qu’à la lumière. Encore une fois, cela signifie qu’il n’y a pas besoin d’électricité.
Ils sont beaucoup moins chers que les fenêtres photochromiques, bloquent toujours les rayons UV et peuvent potentiellement égaler les fenêtres EC pour le blocage des infrarouges. Ils peuvent également s’assombrir progressivement à mesure que la température extérieure augmente, ce qui signifie que vous pouvez avoir des fenêtres plus claires que les produits dotés de la fonctionnalité EC marche/arrêt.
Mais bien que le verre thermochromique existe déjà, il ne peut pas encore être utilisé pour les fenêtres. Cela est dû au fait que les couches de dioxyde de vanadium des versions modernes ne réfléchissent complètement le rayonnement infrarouge qu’à des températures d’environ 67°C, ce qui est bien plus élevé que la température la plus chaude du monde.
De nombreux chercheurs du monde entier cherchent des moyens d’améliorer le verre thermochromique. Cela inclut notre projet à l’Institut de l’environnement et du développement durable de l’Université d’Exeter, qui consiste en partie à tester d’autres revêtements pour essayer d’en trouver un qui réduise efficacement le rayonnement infrarouge à des températures extérieures plus réalistes.
Ce qui est unique, c’est que nous cherchons également à combiner cela avec plusieurs autres types de capacités qui peuvent actuellement exister dans d’autres variétés de verre thermochromique, au-delà de celles qui peuvent réfléchir la lumière infrarouge. Il s’agit notamment de la capacité de rendre les fenêtres plus utiles dans les climats froids, leur permettant d’agir comme isolant par temps froid afin que les pièces ne perdent pas leur chaleur vers l’extérieur, ainsi que de stocker l’énergie afin qu’elle puisse être utilisée pour chauffer les pièces.
Il est difficile de prédire le délai exact, mais peut-être que d’ici cinq ou dix ans, des recherches similaires devraient mettre sur le marché des fenêtres intelligentes qui seront tout aussi utiles dans les pays froids, de jour comme de nuit. C’est la clé de l’adoption généralisée d’un type unique de fenêtre à travers le monde.
Cela devrait avoir un impact significatif non seulement sur les besoins en climatisation, mais aussi sur les besoins en chauffage et en radiateurs. Je suggérerais que l’installation de cinq fenêtres intelligentes dans un appartement dans un pays plus froid permettrait aux propriétaires de réduire le nombre de radiateurs de, disons, cinq à deux. Et au-delà des bâtiments, ces technologies pourraient être utilisées dans les avions et les voitures.
Dans le même temps, tout porte à croire que le marché des fenêtres EC continue de croître. Selon une prévision, ce montant devrait augmenter de près de 4 milliards de dollars supplémentaires, soit environ 60%, d’ici 2028. Avec une combinaison adéquate de succès de la recherche et de soutien politique dans les pays développés et en développement, la prochaine génération de fenêtres intelligentes devrait être en mesure de progresser et d’apporter une contribution majeure aux émissions de carbone des bâtiments d’ici une décennie ou deux.
Il y a des milliers d’années, les constructeurs savaient comment rester au frais dans les climats chauds et secs. Il est temps de ramener ces connaissances. Les bâtiments modernes ont tendance à considérer l’électricité et la climatisation comme allant de soi. Elles ont souvent des façades vitrées et des fenêtres qui ne peuvent pas être ouvertes. Et lorsque l’électricité est coupée pendant des jours lors d’une vague de chaleur, comme cela s’est produit dans la région de Houston en juillet 2024 après l’ouragan Beryl, ces bâtiments peuvent devenir insupportables.
Cependant, depuis des milliers d’années, les civilisations savent fournir un abri aux populations dans les climats chauds et secs. Les recherches montrent qu’à mesure que les températures mondiales augmentent, les étés dangereusement chauds comme ceux observés en 2023 et 2024 deviendront plus fréquents, et de violentes tempêtes pourraient entraîner davantage de pannes de courant. Pour se préparer à un avenir encore plus chaud, les designers d’aujourd’hui pourraient s’inspirer du passé.
Chacune de ces cultures anciennes possède des leçons sur la façon de rester au frais dans des climats chauds et secs dont les designers modernes peuvent s’inspirer aujourd’hui.
Certains architectes les utilisent déjà pour améliorer leurs conceptions. Par exemple, les bâtiments de l’hémisphère nord peuvent être orientés de manière à maximiser l’exposition au sud. Les fenêtres orientées au sud, combinées à des dispositifs d’ombrage, peuvent aider à réduire le rayonnement solaire en été mais fournir du chauffage solaire en hiver. Récolter l’eau de pluie et l’utiliser pour irriguer les jardins et les paysages peut aider à réduire la consommation d’eau, à s’adapter à des conditions plus sèches et à rendre les villes plus résilientes.
La modernisation des villes modernes et de leurs tours de verre pour mieux contrôler la chaleur est un défi, mais il existe des techniques qui peuvent être adaptées aux nouvelles conceptions pour une meilleure vie dans des climats plus chauds et plus secs et une moindre dépendance à la climatisation constante en été. Ces civilisations anciennes peuvent nous apprendre comment faire cela.
Les archéologues qui étudient les ruines des villes mésopotamiennes décrivent comment les bâtiments sumériens utilisaient des murs épais et de petites fenêtres qui pouvaient minimiser le gain de chaleur et garder les intérieurs frais.
Les Sumériens construisaient leurs murs et leurs toits à partir de matériaux tels que l’adobe ou l’argile, qui pouvaient absorber la chaleur pendant la journée et la restituer la nuit.
Ils ont également construit des bâtiments les uns à côté des autres, ce qui a réduit le nombre de murs exposés au rayonnement solaire intense. De petites cours assuraient l’éclairage et la ventilation. Les rues étroites offraient de l’ombre tout au long de la journée et permettaient aux piétons de se déplacer confortablement dans la ville.
Les anciens Égyptiens utilisaient également des matériaux qui pouvaient aider à évacuer l’excès de chaleur. Les palais étaient faits de pierre et possédaient des cours intérieures. Les bâtiments résidentiels étaient construits en briques d’argile.
De nombreuses personnes ont également adopté un mode de vie nomade à l’intérieur de leurs bâtiments pour échapper à la chaleur, en utilisant les terrasses sur les toits, plus fraîches la nuit, comme lieu de couchage.
Pour refroidir les bâtiments, les Égyptiens ont développé une technologie unique appelée mulqaf, qui consiste en de hautes ouvertures dans les murs faisant face aux vents dominants. Ces trous agissent comme des écopes pour capter le vent et le diriger vers le bas pour aider à refroidir le bâtiment. Le vent entrant crée une circulation d’air qui aide à évacuer la chaleur par d’autres ouvertures.
Le principe du mulqaf peut également être étendu pour refroidir des espaces plus grands. Connu sous le nom de pare-vent, il est actuellement utilisé dans les bâtiments du Moyen-Orient et d’Asie centrale, les rendant confortables sans climatisation, même pendant les périodes très chaudes.
Les civilisations d’autres continents et d’autres époques ont développé des stratégies similaires pour vivre dans des climats chauds et secs, tout en développant leurs propres solutions uniques.
Les Pueblos de ce qui est aujourd’hui le Sud-Ouest américain utilisaient de petites fenêtres, des matériaux tels que la brique de boue et la pierre, et concevaient des bâtiments avec des murs mitoyens pour minimiser le gain de chaleur.
Les habitations troglodytes du pueblo de Mesa Verde offraient une protection contre les éléments et, en raison de leur orientation, contre la lumière directe du soleil en été. Andreas F. Borchert, CC BY-SA
Ils ont également compris l’importance de l’orientation solaire. Les anciens Pueblos ont construit des communautés entières à l’abri de falaises exposées au sud. Cette orientation procurait à leurs bâtiments de l’ombre et de la fraîcheur en été, mais recevait toujours la lumière du soleil et la chaleur rayonnée pour rester au chaud en hiver.
Leurs descendants ont adopté une orientation similaire et des stratégies d’urbanisme différentes, et les maisons en adobe restent courantes dans le sud-ouest américain.
La gestion moderne de l’eau est également rarement conçue pour les climats secs. Les infrastructures de gestion des eaux pluviales sont créées pour détourner le plus rapidement possible le ruissellement des eaux de pluie de la ville. Pourtant, ces mêmes villes doivent fournir de l’eau aux habitants et aux jardins, parfois à partir de sources éloignées.
Au VIIIe siècle, les califats musulmans des terres arides du nord de l’Afrique et du sud de l’Espagne ont conçu leurs bâtiments en utilisant des techniques de récupération des eaux de pluie pour capter l’eau. L’eau de pluie était collectée sur l’ensemble du toit et envoyée vers des citernes. La pente du toit et le sol de la cour dirigeaient l’eau de manière à ce qu’elle puisse être utilisée pour irriguer les paysages verdoyants de leurs cours.
L’aménagement paysager de la mosquée de Cordoue (Espagne) a été conçu pour diriger l’eau de pluie là où elle est nécessaire à l’irrigation. Adriana Zunig/Live Science
La ville moderne de Mendoza, en Argentine, utilise cette approche pour irriguer les plantes et les arbres qui bordent les magnifiques rues de la ville.
Maya et Teotihuacan: collecte des eaux de pluie pour une utilisation ultérieure. Dans toute la ville, les habitants ont également collecté et stocké l’eau de pluie pour les aider à survivre à la saison sèche.
L’ancienne cité de Teotihuacan à Xochicalco et de nombreuses cités mayas de ce qui est aujourd’hui le Mexique et l’Amérique centrale utilisaient leurs pyramides, leurs places et leurs aqueducs pour canaliser l’eau de pluie dans de grandes citernes en vue d’une utilisation future. Les plantes étaient souvent utilisées pour purifier l’eau.
De grandes citernes comme celle-ci à Xochicalco, une communauté de Teotihuacan dans ce qui est aujourd’hui le Mexique, étaient utilisées pour collecter et stocker l’eau de pluie. Adriana Zunig/Live Science
Aujourd’hui, les scientifiques étudient les moyens de stocker l’eau de pluie de bonne qualité en Inde et dans d’autres pays. La récupération des eaux de pluie et les infrastructures vertes sont désormais reconnues comme des stratégies efficaces pour rendre les villes plus résilientes.
Eau potable, construction d’une île à partir de zéro et création d’une forêt urbaine: trois mesures audacieuses que les villes utilisent déjà pour s’adapter au changement climatique. Le changement climatique posera un défi fondamental aux centres urbains du monde entier. Trois villes – San Diego, Milan et Jakarta – offrent des leçons sur la façon de s’adapter au réchauffement climatique.
Les façades en marbre et les rues étroites et pavées de pierre de Milan semblent élégantes et intemporelles. Mais toute cette roche dégage de la chaleur et n’absorbe pas la pluie, et les températures et les inondations dans cette ville italienne chic ne devraient qu’augmenter dans les décennies à venir.
À Jakarta, les eaux noires des crues s’infiltrent déjà chaque hiver dans les maisons situées le long des nombreuses rivières de la ville indonésienne. L’eau est remplie d’eaux usées et constitue un terrain propice aux maladies, mais de nombreuses personnes ne peuvent pas se permettre de déménager. Le changement climatique va bientôt entraîner la chute d’une grande partie de Jakarta – et de nombreuses autres villes de basse altitude – sous le niveau de la mer.
Et dans la ville aride de San Diego, l’eau est déjà considérée comme une denrée précieuse. Alors que la sécheresse s’aggrave dans les années à venir, la protection de cette ressource deviendra encore plus importante.
Le changement climatique d’origine humaine transforme les régimes météorologiques et modifie les écosystèmes partout dans le monde. Dans certains endroits, le changement climatique signifie trop d’eau ; dans d’autres, cela provoque la sécheresse. Une action mondiale est nécessaire pour limiter l’utilisation des combustibles fossiles, ralentir la hausse des températures et prévenir les pires conséquences du changement climatique d’origine humaine. Mais un réchauffement significatif a déjà eu lieu.
Les villes devront réagir, et certaines prennent déjà des mesures audacieuses. Milan plante des millions d’arbres. L’Indonésie déplace sa capitale. Et San Diego recycle les eaux usées dans les robinets de la ville, l’une des premières grandes villes à le faire.
Chacune de ces trois villes propose son propre plan d’action d’adaptation au changement climatique qui pourrait être utile à d’autres endroits dans le monde. Même si aucune approche ne constitue une panacée, chacune d’entre elles offre une vision encourageante de la manière dont nous pouvons apprendre à vivre et à prospérer sur une planète qui se réchauffe.
À Milan, par exemple, les autorités s’efforcent de planter des arbres dans toute la ville, plutôt que de se concentrer uniquement sur les zones les plus riches. Comme de nombreuses villes, Milan est un « îlot de chaleur », avec des températures de 4 à 8 degrés Celsius plus élevées que les zones rurales environnantes. C’est parce que les bâtiments, les routes et autres infrastructures absorbent et réémettent la chaleur du soleil mieux que les forêts et les plans d’eau. Et les modèles climatiques prédisent que la situation ne fera qu’empirer, avec des températures dans la ville qui devraient augmenter de 4,1 degrés Fahrenheit (2,3 degrés Celsius) d’ici 2050.
Pour lutter contre cette menace, la ville a lancé un partenariat public-privé appelé ForestaMi – ou Forêt pour Milan – qui vise à planter 3 millions d’arbres et d’arbustes d’ici 2030. En 2024, plus de 610 000 arbres et arbustes ont été plantés. L’initiative de plantation d’arbres fait partie d’un plan climatique plus vaste qui, espère Milan, l’aidera à maintenir le réchauffement local en dessous de 3,6°F (2°C) d’ici 2050.
Dans le monde de l’urbanisme, la plantation d’arbres est une stratégie populaire pour atténuer le changement climatique. Les arbres et autres végétaux réduisent les températures en fournissant de l’ombre, en absorbant et en dissipant la chaleur mieux que les pavés et les trottoirs, et en libérant de l’humidité dans l’air. L’augmentation de la couverture forestière dans les villes européennes pourrait sauver des milliers de vies en atténuant l’impact des vagues de chaleur urbaines, selon une étude de 2023 publiée dans The Lancet.
Mais planter des arbres peut aussi avoir d’autres avantages. Remplacer les trottoirs par de la terre pourrait aider les villes à absorber davantage d’eau de pluie et à réduire les inondations. Cela s’avérera important à Milan, où les modèles climatiques prévoient des précipitations plus fortes dans les décennies à venir.
Mais la plantation d’arbres a ses limites. En juillet 2023, Milan a été frappée par une tempête de grêle soudaine qui a renversé 5 000 arbres en seulement 15 minutes. Bien que de telles tempêtes soient rares à Milan, a noté Grandi, la ville sera confrontée à davantage de crues fluviales et de sécheresses à l’avenir, ce qui signifie qu’elle aura besoin d’un mélange d’arbres capables de résister à de telles conditions.
Jakarta, une mégapole environ huit fois plus grande que Milan, est confrontée à la fois à des pénuries et à des excédents d’eau. L’élévation du niveau de la mer constitue déjà une crise à Jakarta, une ville marécageuse traversée par 13 rivières.
Jakarta a été construite pendant la période coloniale néerlandaise autour d’une série de canaux qui n’ont jamais contenu ces rivières. Depuis 1990, la population de Jakarta a plus que doublé, mettant encore plus à rude épreuve les infrastructures de la ville. Parce que Jakarta ne peut pas fournir à ses habitants suffisamment d’eau courante, les propriétaires d’immeubles de grande hauteur et de cabanes informelles creusent des puits illégaux pour pomper les eaux souterraines, a déclaré à Live Science Deden Rukmana, professeur et expert en urbanisme indonésien à l’Université Alabama A&M.
En raison d’un pompage excessif, la ville est devenue l’une des zones qui s’enfoncent le plus rapidement au monde ; Certains endroits s’enfoncent jusqu’à 10 centimètres par an. Les inondations côtières forcent les gens à quitter leurs maisons et, au rythme actuel, on estime que 95% de la zone côtière de la ville sera sous les eaux d’ici 2050.
Et les risques ne se limitent pas à la côte. L’effet combiné de la montée du niveau de la mer et de l’épuisement des eaux souterraines laissera toute la ville sous le niveau de la mer d’ici 2100, prédit le modèle. L’élévation du niveau de la mer signifie également que l’eau salée polluera l’eau douce de la ville.
Pour gagner du temps, les urbanistes de Jakarta construisent et renforcent déjà des barrages et des estuaires plus proches de la côte. Dans une prochaine étape, ils prévoient de construire un groupe de 17 îles en forme d’oiseau géant. Ensemble, les îles créeront une digue de 24 mètres de haut et de 40 kilomètres de large ainsi qu’un lagon artificiel qui, espèrent les planificateurs, contribuera à protéger la ville des inondations causées par les marées.
Les inondations sont devenues un énorme problème à Jakarta, où le pompage excessif a fait de la ville l’une des régions qui s’enfoncent le plus rapidement au monde. L’élévation du niveau de la mer due au changement climatique ne fera qu’aggraver les inondations. danikancil/Getty Images
Mais les chercheurs préviennent que même une digue massive n’empêchera pas les inondations si le pompage excessif continue de provoquer des affaissements à l’intérieur des terres. Les efforts visant à relocaliser les industries consommatrices d’eau et à promouvoir le développement dans les zones moins exposées aux inondations contribuent à cet égard, a déclaré Rukmana.
Pour rester au-dessus du niveau de la mer, la principale ville d’Indonésie devra lutter contre les puits illégaux et créer des sources d’eau alternatives, ce qui pourrait prendre des années, a déclaré Rukmana. La ville pourrait également s’efforcer de reconstituer les aquifères, comme l’a fait Tokyo.
Mais il existe une autre mesure qui pourrait alléger la pression sur les eaux souterraines de Jakarta: la relocalisation massive. En 2019, l’Indonésie a annoncé son intention de déplacer sa capitale de Jakarta vers une nouvelle ville appelée Nusantara sur l’île de Bornéo. Les premiers fonctionnaires devraient y être installés en septembre 2024.
À l’instar d’autres projets similaires au Brésil et au Nigeria, le projet vise à déplacer la capitale de l’époque coloniale vers un endroit plus central du pays, a déclaré Rukmana.
«Sans aucune intervention, les gens continueront de déménager à Jakarta», a déclaré Rukmana. Nusantara ne changera pas cela immédiatement, mais avec le temps, cela pourrait avoir un impact. Une fois Nusantara construit, l’objectif est de permettre à 10 000 fonctionnaires de déménager de leur poste, a-t-il déclaré.
Bien sûr, déménager ne se déroule pas toujours comme prévu. En 1999, la Malaisie a déplacé le bureau du Premier ministre de Kuala Lumpur vers la ville voisine de Putrajaya, également en raison de problèmes d’eau. Au cours des deux dernières décennies, sa population a augmenté jusqu’à 100 000 habitants, mais ce chiffre représente moins d’un cinquième de la population totale projetée. Rukmana a déclaré que construire une nouvelle ville à partir de zéro était un risque important, mais que cela pourrait s’avérer rentable pour l’Indonésie si cela fournit une nouvelle source de développement pour le pays.
Pour l’instant, Nusantara n’est en grande partie qu’un terrain défriché. Mais les urbanistes envisagent une ville intelligente construite autour des transports publics, de la marche et de l’électrification, avec des outils de gestion numérique robustes – bien loin du trafic encombré, de la pollution de l’air et de la surpopulation de Jakarta.
Nusantara a également des objectifs de plantation d’arbres qui sont peut-être encore plus ambitieux que ceux de Milan. La nouvelle ville sera située sur des terres auparavant utilisées pour l’agriculture industrielle ; Son objectif est de restaurer 204 000 acres (83 000 hectares) de forêt tropicale. Avec la densité de plantation actuelle de la ville, cela équivaudrait à des dizaines de millions d’arbres.
Toutefois, les experts estiment que ces efforts n’ont jusqu’à présent pas répondu aux attentes, rapporte Mongabay. Des arbres non indigènes, comme l’eucalyptus, sont plantés à la place d’espèces indigènes de la forêt tropicale, et une approche progressive pourrait être nécessaire pour tenir compte des sols endommagés dans la région. Par exemple, il peut être nécessaire de planter d’abord des espèces d’arbres «pionnières», suivies d’espèces typiques des forêts tropicales, pour reproduire les processus forestiers naturels.
Alors que Jakarta, ville de faible altitude, est aux prises avec des inondations, la ville aride de San Diego est confrontée à la sécheresse. La ville californienne, qui reçoit moins de 30 cm de pluie par an, devrait connaître des températures plus élevées et des précipitations moins prévisibles à mesure que le changement climatique s’aggrave.
Mais San Diego est dans une meilleure position que de nombreuses villes car son adaptation au climat a commencé il y a des décennies. Lorsque la Californie a connu une sécheresse en 1990, le fournisseur d’eau de San Diego, le Los Angeles Metropolitan Water District, a temporairement réduit de moitié l’approvisionnement en eau de la ville.
À ce moment-là, ils ont commencé à déployer une initiative de toilettes à faible débit pour réduire la consommation d’eau des ménages, ce qui a inspiré des efforts similaires dans tout le pays. Au cours des 30 dernières années, la ville a utilisé presque tous les leviers à sa disposition pour réduire la demande. Les toilettes à faible débit ont été suivies d’aménagements paysagers à faible débit et de partenariats de conservation de l’eau avec les zones agricoles intérieures.
Depuis que le comté de San Diego a commencé ses efforts de conservation, il a réussi à réduire de moitié sa consommation d’eau par habitant et à réduire encore davantage sa dépendance à l’eau de Los Angeles. Mais la conservation de l’eau à elle seule ne suffit pas.
Un ouvrier se promène dans l’usine de dessalement de Claude « Bud » Lewis Carlsbad près de San Diego. L’usine de dessalement est la plus grande du pays et l’un des moyens par lesquels la ville tente d’éviter de futures sécheresses. Allen J. Shaben/Getty Images
La ville a donc construit et surélevé des barrages pour stocker davantage d’eau et a redressé les canaux pour empêcher l’eau de s’échapper du fleuve Colorado en cours de route. Il a construit des pompes pour déplacer l’eau vers le nord du comté de San Diego, en partie en cas de sécheresse.
San Diego a également pris des mesures pour renforcer l’approvisionnement en eau local. Parce que l’abondance d’eau de mer dans la ville compense son manque d’eau souterraine, San Diego a investi dans la plus grande usine de dessalement du pays, qui fournit désormais environ 10% de l’eau de la région.
Après trois décennies de travail et quelques hivers pluvieux, San Diego dispose désormais d’un approvisionnement en eau. Il prévoit même de louer certaines de ses réserves du fleuve Colorado à des villes voisines.
Et face à la possibilité d’une sécheresse plus grave due au climat, la ville s’efforce toujours d’en faire davantage. À cette fin, San Diego s’inspire une fois de plus de ses toilettes. Au cours de la prochaine décennie, la ville de San Diego et deux banlieues prévoient de recycler les eaux usées dans les robinets de la ville. Il s’agit d’une nouvelle approche en Californie. Cela va au-delà des eaux grises – pas vraiment de l’eau potable utilisée pour l’aménagement paysager. Au lieu de cela, San Diego renverra les eaux usées traitées dans le système d’eau potable de la ville.
Ce niveau de nettoyage peut sembler intimidant, mais lorsque les planificateurs ont fait les calculs, il s’est avéré moins cher que d’autres améliorations en matière de gestion des déchets, a déclaré Stevenson. Le comté de San Diego prévoit que 18 % de son eau proviendra d’eau recyclée d’ici 2045.
Tous ces changements ont nécessité une volonté politique. Elles ont également nécessité des ressources importantes: San Diego bénéficie d’une population stable, d’un financement important et de systèmes de gouvernance efficaces qui font défaut à de nombreuses villes dans le monde. Et pour San Diego, comme pour Milan, Jakarta et Nusantara, un seul projet ne sera pas la panacée aux effets du changement climatique.
Une équipe internationale de scientifiques de Chine, du Royaume-Uni et d’Espagne a étudié l’impact des espaces verts sur la santé des citadins lors de vagues de chaleur extrêmes. L’étude a été publiée dans la revue scientifique Environment International (EnvInt). Les chercheurs ont analysé comment différents types de végétation affectent le microclimat à Hong Kong. Des experts ont utilisé une nouvelle méthode pour mesurer la quantité moyenne de couverture végétale dans les habitats humains à proximité.
Les résultats suggèrent que les stratégies de verdissement urbain devraient se concentrer sur la plantation d’arbres à distance de marche des résidents locaux, ainsi que sur l’ajout d’autres types de végétation dans certaines zones. Selon les chercheurs, les zones forestières situées dans un rayon de 1 km des zones résidentielles réduisent considérablement le risque de décès par coup de chaleur.
L’analyse a également révélé que les petits espaces verts à proximité des bâtiments résidentiels étaient moins efficaces que les stratégies de verdissement de plus grande envergure telles que les parcs forestiers ou les espaces verts.
Les représentants du constructeur automobile japonais Nissan ont présenté une nouvelle peinture automobile qui reflète la lumière du soleil et réduit ainsi l’impact de l’énergie thermique sur la carrosserie et l’intérieur de la voiture. L’entreprise estime que leur développement permettra aux conducteurs de dépenser moins d’énergie sur les systèmes de climatisation, ce qui réduira la charge sur la centrale électrique et augmentera le niveau de confort général.
Lors des journées chaudes, de nombreux conducteurs sont confrontés à une situation désagréable, notamment dans les pays du sud, où la température de l’air en été peut dépasser 40°. Nous parlons du fort échauffement d’une voiture garée en plein soleil. Dans ce cas, il fait tellement chaud que toucher la poignée de porte peut provoquer de véritables brûlures.
La principale menace du chauffage est celle qui porte atteinte à la santé. Si vous restez dans une voiture verrouillée pendant une courte période par temps chaud sans que la climatisation soit allumée, vous êtes assuré de souffrir d’un coup de chaleur. De plus, un fort échauffement augmente le risque d’explosion de tout récipient contenant des liquides ou des gaz sous pression – bouteilles en plastique contenant des boissons fortement gazeuses, briquets, aérosols. En cas de chaleur extrême, les odeurs désagréables de «colle» et de «polymère» s’intensifient à l’intérieur d’une voiture laissée au soleil. Lorsqu’ils sont chauffés, les matériaux de rembourrage commencent à émettre activement des vapeurs toxiques qui, à fortes concentrations, sont nocives pour l’homme.
De nombreux chercheurs travaillent depuis longtemps à la création d’une peinture protectrice pour voiture avec un effet rafraîchissant qui aiderait à «refroidir» la voiture. Les ingénieurs du centre de recherche de Nissan ont développé un tel revêtement. La nouvelle peinture utilise le principe du «refroidissement radiatif» et contient des métamatériaux qui aident à réfléchir plus efficacement les rayons du soleil.
L’essence de la technologie est l’utilisation d’un composite spécial composé de deux types de particules réactives à la lumière avec une microstructure spéciale. Le premier type réfléchit efficacement le rayonnement infrarouge (proche infrarouge), ce qui provoque une augmentation de la température de surface. Le deuxième type de particules crée des «ondes électromagnétiques» qui, selon Nissan, neutralisent les rayons du soleil et redirigent l’énergie de la carrosserie de la voiture vers l’environnement.
L’émail de refroidissement est actuellement testé sur les fourgons Nissan NV100 exploités par All Nippon Airways à l’aéroport Haneda de Tokyo. Il y a déjà des premiers résultats. La nouvelle peinture a permis de réduire la température de la surface de la carrosserie de 12° et de cinq° à l’intérieur de l’habitacle lors des journées chaudes. Selon les experts, cela a réduit la charge sur le système de climatisation et sur la centrale électrique (en raison d’un chauffage moindre, la charge sur la centrale électrique impliquée dans le processus de refroidissement de la voiture est réduite).
Comme le rapporte la publication en ligne Naked Science, l’épaisseur du revêtement de peinture développé par le centre de recherche Nissan est d’environ 120 microns, soit environ 6 fois plus épais que la peinture automobile habituelle utilisée dans l’industrie automobile moderne. Avant de pouvoir produire la peinture en série, Nissan doit donc trouver un moyen de réduire son épaisseur tout en conservant son efficacité.
Les toits blancs protègent contre la surchauffe, mais peuvent avoir des effets négatifs sur le climat. La réflexion de la lumière du soleil peut protéger une zone des températures brûlantes, mais les zones environnantes peuvent en souffrir. Une stratégie d’adaptation au changement climatique visant à refroidir les villes pourrait par inadvertance rendre les zones voisines plus chaudes, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université de Harvard.
Cette stratégie, connue sous le nom de gestion des radiations terrestres, comprend des techniques telles que la peinture des toits et des trottoirs en blanc pour réfléchir la lumière du soleil et réduire l’absorption de chaleur. Bien que cela réduise efficacement la température dans la zone d’application, cela perturbe également les conditions météorologiques, réduisant les précipitations à l’intérieur et à l’extérieur de la zone.
Cela crée un problème pour les zones voisines. Les précipitations maintiennent le sol humide et l’évaporation de l’humidité refroidit l’air environnant. À mesure que les précipitations diminuent, l’évaporation diminue, ce qui entraîne une augmentation des températures. Dans la zone du toit blanc, l’effet rafraîchissant de la lumière solaire réfléchie l’emporte sur le réchauffement causé par la réduction de l’humidité du sol. Cependant, les zones voisines non seulement ne bénéficient pas du refroidissement par réflexion, mais connaissent même un réchauffement en raison de précipitations moindres. En conséquence, les zones extérieures des locaux sont chauffées et l’effet de chauffage y est environ 1 à 4 fois supérieur à l’effet de refroidissement dans la zone du «toit blanc».
Les chercheurs préviennent que si la méthode est utilisée dans des zones à revenus élevés limitrophes de zones à faibles revenus, elle pourrait aggraver les inégalités climatiques.
Cependant, si elle est appliquée à la bonne échelle, la méthode du toit blanc peut encore être bénéfique. Les auteurs suggèrent que lorsqu’il est utilisé dans des zones de moins d’un kilomètre de diamètre, il est peu probable qu’il affecte les quantités de précipitations ou provoque un réchauffement involontaire. Dans le même temps, si cette méthode était utilisée sur des zones de plus de 10 kilomètres de diamètre, elle entraînerait probablement un refroidissement d’une zone beaucoup plus grande qu’un réchauffement, ce qui rendrait potentiellement le compromis intéressant.
