Gli scienziati stanno proponendo idee estreme per combattere il cambiamento climatico. Per un ricercatore è teoricamente possibile adoperare i concetti utilizzati nei nuovi sistemi di raffreddamento, come condizionatori d'aria e frigoriferi, per raffreddare l'intero pianeta.
Jeremy Munday, ingegnere dell'Università della California, è appassionato di lotta ai cambiamenti climatici. Esaminando due applicazioni del raffreddamento radiativo, Munday vorrebbe generare energia pulita (un uso pratico e immediato) o forse addirittura raffreddare l'intero pianeta.
E se, invece di rallentare il riscaldamento globale, potessimo davvero aiutare la Terra a raffreddarsi?
Per comprendere l'idea di Munday, prima di tutto dobbiamo riepilogare le basi del raffreddamento radiativo. Il concetto è in circolazione da molto tempo. Prima che esistesse la refrigerazione, le persone sfruttavano il potere del raffreddamento radiativo per produrre ghiaccio dove le temperature non scendevano mai sotto lo zero.
Nelle notti fredde, gli iraniani riempivano d'acqua delle pozze di pietra poco profonde. A causa della fredda distesa di spazio sospeso sopra la Terra, il suolo, l'acqua e praticamente tutto il resto emanano calore. A volte, così tanto calore può irradiare dal pianeta nello spazio che l'acqua si trasforma in ghiaccio, anche se le temperature ambientali sono al di sopra del gelo. Allo stesso modo, le gelate estive si verificano a causa del raffreddamento radiativo.
Come funziona il raffreddamento radiativo?
Munday e il suo team hanno usato il concetto di raffreddamento radiativo per progettare un pannello che potesse produrre energia durante la notte (una sorta di pannello solare inverso). Usando la Terra come fonte di calore, il pannello è caldo rispetto al cielo notturno. Pertanto, irradierà calore come luce infrarossa. Genera elettricità nello stesso modo dei pannelli solari, trasferendo il calore, ma nella direzione opposta. La luce a infrarossi viene emessa dal pannello e la corrente e la tensione scorrono nella direzione opposta rispetto ai pannelli solari, ma generano comunque elettricità.
Munday sta attualmente costruendo un prototipo della cella "anti-solare" nel suo laboratorio. A prima vista, sembra esattamente come un pannello solare. Ma invece di puntarlo verso il sole, punta al cielo notturno. In condizioni ideali, potrebbe teoricamente generare fino a 50 watt di potenza per metro quadrato. Non è molto rispetto a un pannello solare, che produce 150-200 watt per metro quadrato, ma lo scienziato afferma che la tecnologia sta ancora migliorando, e intende integrare altre forme di energia rinnovabile, non sostituirle.
Munday si concentra sul ridimensionamento del pannello notturno per generare energia quando i normali pannelli solari non possono. Ma questo non gli impedisce di pensare in grande. Il concetto di raffreddamento radiativo, dice, potrebbe essere applicato su larga scala per combattere direttamente il riscaldamento globale, raffreddando il pianeta.
Attualmente, la Terra assorbe più calore di quello che emette. Da qui il riscaldamento globale. E si sta riscaldando più velocemente di quanto ci si aspettasse. Le emissioni di gas serra stanno aumentando anziché diminuire, e un recente studio su Science ha rivelato che gli oceani si stanno riscaldando del 40% più velocemente di quanto stimato dalle Nazioni Unite solo cinque anni fa.
E se, invece di rallentare il riscaldamento, potessimo davvero aiutare la Terra a raffreddarsi?
Munday si chiede cosa succederebbe se distribuissimo materiale ad emissione di calore su larga scala. Irradiando il calore nello spazio, potremmo usare la tecnologia per raffreddare realmente la Terra? In un articolo pubblicato su Joule , Munday delinea come gli umani potrebbero usare il raffreddamento radiativo per invertire il riscaldamento globale.
Sarebbe un progetto titanico. Per realizzarlo avremmo bisogno di coprire parte della Terra con materiali che irradiano calore per stabilizzare, o addirittura raffreddare, la temperatura della Terra. Munday afferma che con gli ultimi materiali termicamente emissivi, avremmo bisogno di coprire l'1-2% della superficie terrestre. È la dimensione di circa metà del deserto del Sahara. Ma suggerisce che suddividendo quella regione in trame più piccole in tutto il mondo, e sfruttando i tetti e altre superfici rivolte verso il cielo, il problema si risolverebbe ugualmente. Magari un po' per volta.
Yuan Yang, scienziato e ingegnere dei materiali della Columbia, afferma che sebbene possa sembrare su larga scala, l'idea di Munday è teoricamente fattibile.
"Se si realizza una vernice 'radiativa' e si dipingono i tetti di tutti i nostri edifici, diventa meno impossibile", dice, aggiungendo che alcune aziende stanno già cercando di commercializzare la vernice di raffreddamento radiativa per aiutare a mantenere bassi i costi di condizionamento dell'aria in climi caldi. "Richiede una vasta area, ma penso che il raffreddamento radiativo sia un modo per ridurre il riscaldamento globale. Non sarà l'unica cosa che risolverà tutti i problemi. Ma lo ridurrà", dice.
Occorre un cambio di paradigma
Una soluzione del genere fa parte di uno schema più ampio a cui le persone dovrebbero pensare: connettersi nuovamente per capire come mantenere questo pianeta abitabile.
Munday non è l'unico scienziato che prende in considerazione misure drammatiche per combattere i cambiamenti climatici. I sostenitori della geoingegneria hanno suggerito di spruzzare aerosol riflettenti nell'atmosfera per raffreddare il pianeta riducendo l'assorbimento solare. Una proposta controversa, dato che una minore luce solare potrebbe avere altri effetti indesiderati oltre al raffreddamento, come una ridotta crescita delle piante.
Diversamente da alcune soluzioni su larga scala per i cambiamenti climatici, la distribuzione di materiali termicamente emissivi è innocua e può avvenire a piccoli passi. Il materiale è sottile e si può applicare come una vernice su un tetto o un pannello. Diverse tecnologie in grado di raffreddare il pianeta e sostituire la combustione di combustibili fossili (come i pannelli notturni di Munday) sono necessarie per affrontare davvero il problema.
