24 de agosto de 2023 — Por Theresa Duque
Desde principios de julio, la Tierra ha sufrido un calor sofocante que ha batido récords. En Estados Unidos, desde California y el desierto del suroeste hasta Texas y Florida, una ola de calor prolongada de tres dígitos ha batido decenas de récords de calor, y la cifra sigue aumentando.
Para mitigar los riesgos de vivir en un calor extremo, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía (Berkeley Lab) están trabajando con agencias municipales, estatales y federales, así como con organizaciones sin fines de lucro, para desarrollar recomendaciones de políticas. y conjuntos de herramientas que ayudarán a las comunidades desfavorecidas a adaptarse y prosperar en un clima cada vez más cálido.
“Nuestras principales preocupaciones son la salud, la seguridad y la comodidad de las personas. El calor extremo puede exacerbar problemas de salud subyacentes y puede ser especialmente estresante para las personas mayores y los muy jóvenes”, dijo Max Wei, científico del Área de Tecnologías Energéticas del Laboratorio Berkeley. “Quienes viven en casas antiguas o en áreas desfavorecidas no están tan bien equipados para hacer frente al calor extremo”.
El calor extremo es peligroso y es una de las principales causas de muertes relacionadas con el clima. El lugar donde vives determina qué tan extremo puede llegar a ser ese calor.
Los estudios han demostrado que en Estados Unidos el calor extremo es peor para los residentes de barrios de bajos ingresos y comunidades de color. La combinación de más edificios, menos vegetación y mayor densidad de población en las ciudades contribuye a que las temperaturas sean más cálidas que en las áreas suburbanas o rurales circundantes.
Las comunidades de color de bajos ingresos también soportan una carga mayor por el calor extremo porque tienden a vivir en edificios antiguos que carecen de aislamiento y refrigeración adecuados. Además, los hogares de bajos ingresos pueden no poder afrontar el costo de usar el aire acondicionado durante los picos de demanda. Las comunidades de bajos ingresos también experimentan tasas más altas de enfermedades subyacentes, como asma y enfermedades cardíacas, que son factores de riesgo para las enfermedades relacionadas con el calor.
A continuación, se presentan seis formas en que los científicos de los Laboratorios Nacionales Lawrence Berkeley están trabajando para garantizar un enfriamiento resiliente para todos en un mundo en calentamiento. Su enfoque podría beneficiar a las comunidades vulnerables de los Estados Unidos y del mundo.
Ayudando al centro de California a hacer frente al calor extremo
Wei dirigió recientemente Cal-PROSPERAun proyecto plurianual financiado por el Consejo de Crecimiento Estratégico de California, para ayudar a las comunidades desfavorecidas de Fresno, California, a adaptarse al calor extremo provocado por el cambio climático.
En los barrios estudiados, uno de cada seis hogares no tenía acceso a aire acondicionado y el 70% de los residentes encuestados afirmó que las temperaturas interiores eran a menudo incómodamente altas durante el verano.
El equipo descubrió que durante las olas de calor, especialmente durante cortes de energía coincidentes, los techos y las paredes frías podrían aumentar la habitabilidad térmica de las casas antiguas de una sola planta de Fresno (anteriores a 1980) en un 10% y un 16. %, respectivamente. También descubrieron que el uso de películas para ventanas que reflejan la luz solar, cortinas opacas (como cortinas opacas de color blanco que reflejan la luz solar entrante), ventiladores de techo y ventiladores de jardineras, en particular cuando el aire exterior es más frío que el aire interior, podría mejorar significativamente la habitabilidad térmica de las casas antiguas.
Los investigadores hicieron varias recomendaciones para ayudar a las comunidades desfavorecidas, incluido el establecimiento de estándares mínimos de diseño para la refrigeración residencial, la implementación de nuevas políticas para fortalecer los estándares de paredes y techos fríos, la creación de un programa para proporcionar aire acondicionado a los hogares que lo necesitan y el monitoreo de la efectividad ambiental y de salud de la refrigeración residencial ampliamente implementado.
Identificar dónde las comunidades son más vulnerables al calor extremo
Para medir cómo los edificios individuales y vecindarios enteros en comunidades desfavorecidas se beneficiarían de la refrigeración residencial, el equipo de Cal-THRIVES Fresno utilizó herramientas de modelado gratuito desarrollado por Berkeley Lab:
- A Herramienta de índice de vulnerabilidad al calordesarrollado por el equipo del científico Tianzhen Hong del Laboratorio Berkeley, mapea la exposición de una comunidad al calor, la sensibilidad al calor y la capacidad para adaptarse al calor.
- CiudadBESotra herramienta en línea desarrollada por Hong y su equipo, puede ayudar a las comunidades a determinar las mejores estrategias para la conservación de energía y la refrigeración residencial, como techos fríos, paredes frías y películas para ventanas con control solar durante cortes de energía, olas de calor o calor cronico del verano.
Wei y su equipo iniciaron recientemente un nuevo proyecto financiado por el Departamento de Energía para medir la resiliencia al calor extremo en climas costeros más templados, como en Oakland, California.
Desarrollar resiliencia frente al calor en Atlanta, Boston y en todo el mundo
Ronnen Levinson, un científico que dirige el Heat Island Group en el Área de Tecnologías Energéticas del Laboratorio Berkeley, está liderando un proyecto financiado por el Departamento de Energía de los EE. UU. UU. para ayudar a las comunidades desatendidas en áreas vulnerables al calor de Atlanta y Boston. El proyecto es parte del Anexo 80 de la Administración Internacional de Energía (Refrigeración resiliente de edificios), una colaboración de más de 15 países que promueve soluciones de refrigeración pasivas y de bajo consumo de energía para la comodidad, la seguridad, la eficiencia energética y la descarbonización. Los proyectos de investigación de Atlanta, Boston e internacionales se basaron en aportes de las comunidades, auditorías de edificios y simulaciones por computadora.
La colaboración Anexo 80 está explorando 14 estrategias de refrigeración diferentes para edificios en una variedad de climas en todo el mundo. Estas estrategias incluyen persianas exteriores, ventiladores de techo y superficies frías, entre otras. El equipo ha establecido un conjunto de 37 recomendaciones de políticas, que incluyen nuevos códigos de construcción para la refrigeración residencial y capacitación de la fuerza laboral sobre los beneficios y la instalación de techos y paredes frías.
Estandarización de techos y paredes frías para todos
Levinson también lidera el Proyecto de Implementación de Superficies Frías en Estados Unidos, financiado por el Departamento de Energía. Ese trabajo tiene como objetivo facilitar la instalación de techos y paredes frías en todo Estados Unidos.
Más de la mitad de los edificios de Estados Unidos se construyeron antes de 1980. Estos edificios antiguos son anteriores a los estándares modernos de aislamiento de techos y paredes. “Las comunidades desfavorecidas son lugares en los que es especialmente probable encontrar edificios antiguos que están mal aislados”, dijo Levinson. “Los techos y las paredes frías pueden reducir la necesidad de utilizar el aire acondicionado en una casa entre un 10 y un 40 %”. Los techos y las paredes frías también mitigan las islas de calor urbanas, reducen el smog y ayudan a mantener las casas sin aire acondicionado más fresco y seguro, agregado.
Levinson y su equipo se reunieron recientemente con expertos en superficies frías de la industria de techos y paredes, junto con representantes de organizaciones no gubernamentales, empresas de servicios públicos y agencias gubernamentales. Intercambiaron ideas sobre formas de acelerar la implementación de techos y paredes frías en todo Estados Unidos, con el objetivo de ayudar a las comunidades desfavorecidas. A partir de esa reunión, idearon un plan para 19 «ideas transformadoras». Estas incluyen una campaña educativa «Keep Your Cool» para el público en general y los profesionales de la construcción, y demostraciones de alto perfil que llevan superficies frías a comunidades vulnerables desfavorecidas.
“Implementar superficies frías es una obviedad, pero es necesario actuar para que esto suceda lo suficientemente pronto como para ayudar”, dijo Levinson.
Ayudando al noroeste del Pacífico a soportar el calor extremo
Las temperaturas récord también están creando condiciones peligrosas en el noroeste del Pacífico de Estados Unidos. En un proyecto financiado por el Departamento de Energía, los científicos del Laboratorio Berkeley Miguel Heleno y Tianzhen Hong están trabajando con Portland General Electric para proteger a las poblaciones vulnerables durante las olas de calor.
El equipo de Berkeley Lab está desarrollando nuevos modelos informáticos que informarán la planificación de la ciudad y de los servicios públicos al pronosticar la carga eléctrica durante las olas de calor actuales y futuras, y estimar dónde los ocupantes de los edificios pueden correr riesgo de sobrecalentamiento durante cortes de energía.
Desarrollo de nuevos códigos para la resiliencia energética en un mundo en calentamiento
Cuando compra una casa de nueva construcción en la mayoría de los estados de EE.UU. UU., el código de energía de construcción aplicable garantiza que cumple con el estándar mínimo del estado en materia de eficiencia energética.
Ahora, gracias al Proyecto de Resiliencia Tri-Lab financiado por el Departamento de Energía, algún día podría existir un código de energía para edificios que mida la resiliencia o “capacidad de supervivencia pasiva” de un edificio frente al calor extremo durante los cortes de energía. . El proyecto es una colaboración entre Berkeley Lab, Pacific Northwest National Laboratory y el Laboratorio Nacional de Energías Renovables.
“Nuestro trabajo servirá para elaborar un nuevo código de energía para edificios que beneficiarán la salud pública durante períodos de calor extremo”, afirmó Tianzhen Hong, líder del proyecto y líder del grupo de sistemas urbanos del área de tecnologías energéticas del Laboratorio Berkeley. “Esto es urgente porque no todos los hogares están equipados con aire acondicionado o pueden permitírselo”.
El equipo del proyecto tri-lab desarrolló una metodología estandarizada para evaluar cómo los edificios residenciales nuevos y existentes, tanto unifamiliares como multifamiliares, en seis ciudades de EE.UU. UU. que representan diferentes climas (Portland, Los Ángeles, Minneapolis, Houston, Atlanta y Detroit) se beneficiarían de mejoras en la capacidad de supervivencia pasiva si los edificios se modernizaran para cumplir con los requisitos más estrictos de los códigos de energía de construcción actuales.
Este trabajo fue apoyado por la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del DOE.
Fuente: Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley
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