吳軍
如果問你,今天人類面臨的最大挑戰(zhàn)是什么?估計大部分人都能想到氣候變化問題。如何找到解決氣候變化問題的新思路,麻省理工學(xué)院(MIT)提供了一個有趣案例。
全球氣候變化過去被稱為“全球變暖”,從根本上說,是地球吸收的太陽能量比散發(fā)出去的能量要多,地球表面大氣層保有的熱量增加,就表現(xiàn)為全球氣候變暖。
現(xiàn)在,全世界主要是通過控制溫室氣體排放來應(yīng)對氣候問題,因為溫室氣體增加就會增強大氣保存熱量的能力,這是一種傳統(tǒng)思路。還有一種思路,則是減少地球吸收的能量。怎么做到呢?簡單來說就是增強地表反射,讓更多的太陽輻射直接反射回天空。
早在2009 年,當(dāng)時擔(dān)任美國能源部部長的朱棣文就談到,如果把所有屋頂都漆成白色,路面和汽車也使用淺色涂裝,就能極大緩解溫室效應(yīng)。當(dāng)然這種設(shè)想真要實施起來是有難度的,一則不能強制所有人都把自家的房子涂白;二則全球屋頂都變成白色,城市景觀可能也受影響。
但這種思路并非沒有道理。也是在2009 年,MIT 成立混凝土可持續(xù)發(fā)展中心,主要研究方向和上述思路一樣,就是消除城市熱島效應(yīng)。
城市熱島效應(yīng),指的是城市區(qū)域氣溫明顯高于周邊地區(qū)的現(xiàn)象。成因很多,包括建筑聚集增強了地表的太陽能吸收,并且阻擋了空氣流通,有植被地表的減少,生活和工業(yè)活動產(chǎn)生的廢熱,等等。其中最主要的原因就是,城市道路和建筑表面會吸收大量太陽輻射,再以紅外線輻射的方式將吸收的熱量散發(fā)到大氣中。
MIT 解決熱島效應(yīng)的思路,就是把城市道路變得更“涼快”。我們知道,要解決一個問題,就要抓主要矛盾。在城市里,40%的面積是街道,另外有大約40%是房屋,剩下20% 是綠地。全世界95% 的道路是由瀝青鋪成的,瀝青比熱容很小,升溫極快,升溫之后就會造成很強的紅外輻射??梢哉f,道路是造成城市熱島效應(yīng)的主要原因之一。如果能解決道路大量吸收熱量的問題,熱島效應(yīng)就可能緩解一大半。
MIT 的研究人員從這一點出發(fā),發(fā)明了能夠反射大部分熱量的“涼爽”鋪路材料,包括反光瀝青和反光水泥。當(dāng)然,這里說的反光不是像鏡子那樣反光,而是把占太陽輻射能量43% 的紅外線輻射反射出去,也會反射一部分可見光。
研究人員還發(fā)現(xiàn), 道路不平整會使得車輛消耗更多燃油,因此他們在研制新型路面材料時,也考慮了讓道路更加耐磨損,來減少道路磨損導(dǎo)致的燃油消耗。對于現(xiàn)有路面,也可以通過噴灑涂層來增加路面的能量反射。這樣處理過的道路,可以將太陽輻射反射率提高三倍。
接下來MIT 在北部城市波士頓和南方城市鳳凰城分別做了實驗。實驗結(jié)果讓人很振奮,新型鋪路材料和涂層可以將兩座城市的平均氣溫分別降低1.7 攝氏度和2.1 攝氏度,同時由于路面更加平整,兩座城市的溫室氣體總排放量也分別減少了3% 和6%。
全球氣候變化是一個世紀(jì)難題,不過即便是這樣的難題,也會有很多答案。
(摘自“得到”app,西米鹿圖)