När värmeböljor slår, folk börjar leta efter allt som kan sänka temperaturen. En lösning finns precis under våra fötter:trottoar.

Tänk på hur varma sulorna på dina skor kan bli när du går på mörk trottoar eller asfalt. En varm gata är inte bara varm att röra vid – den höjer också den omgivande lufttemperaturen.

Forskning visar att man bygger ljusare, mer reflekterande vägar har potential att sänka lufttemperaturen med mer än 2,5 grader Fahrenheit (1,4 C) och, i processen, minska frekvensen av värmeböljor med 41 % i städer i USA. Men reflekterande ytor måste användas strategiskt – fel placering kan faktiskt värma upp närliggande byggnader istället för att kyla ner saker.

Som forskare vid MIT:s Concrete Sustainability Hub, vi har modellerat dessa ytor och bestämt den rätta balansen för att sänka värmen och hjälpa städer att minska sina utsläpp av växthusgaser. Så här fungerar reflekterande beläggning och vad städer behöver tänka på.

Varför ytor värms upp

Alla ytor, beroende på mängden strålning de absorberar eller reflekterar, kan påverka lufttemperaturen i städer.

I stadsområden, cirka 40 % av marken är asfalterad, och den trottoaren absorberar solstrålning. Den absorberade värmen i beläggningsmassan frigörs gradvis, värma upp den omgivande miljön. Detta kan förvärra urbana värmeöar och förvärra effekterna av värmeböljor. Det är en del av anledningen till att städer regelbundet är några grader varmare på sommaren än närliggande landsbygdsområden och lummiga förorter.

Reflekterande material på trottoaren kan förhindra att värmen byggs upp och hjälpa till att motverka klimatförändringar genom att reflektera solstrålningen tillbaka till toppen av atmosfären. Vita tak kan ha samma effekt.

För att uppskatta en trottoars reflektionsförmåga, vi använder ett mått som kallas albedo. Albedo hänvisar till andelen ljus som reflekteras av en yta. Ju lägre en ytas albedo, ju mer ljus absorberar den och, följaktligen, ju mer värme fångar den.

Vanligtvis, ju mörkare yta, ju lägre albedo. Konventionella trottoarer som asfalt har en låg albedo på cirka 0,05-0,1, vilket innebär att de bara reflekterar 5 % till 10 % av ljuset de tar emot och absorberar så mycket som 95 %.

När trottoarer istället använder ljusare tillsatser, reflekterande aggregat, ljusreflekterande ytbeläggningar eller lättare beläggningsmaterial som betong, de kan tredubbla albedo, skickar mer strålning tillbaka till rymden.

Även om fördelarna med reflekterande trottoarer kan variera över landets 4 miljoner miles av vägar, dom är, på det hela, enorma. En MIT CSHub-modell uppskattade att en ökning av trottoaralbedo på alla amerikanska vägar skulle kunna minska energianvändningen för kylning och minska utsläppen av växthusgaser motsvarande 4 miljoner bilar som körts under ett år. Och när material kommer från lokalt, såsom ljusa bindemedel eller ballast, den krossade stenen, grus eller andra hårda material i betong, dessa vägar kan också spara pengar.

Platsen spelar roll

Men inte alla asfalterade områden är idealiska för svala vägar. Inom städer, och även i stadsområden, fördelarna skiljer sig åt.

När ljusare trottoarer reflekterar strålning på byggnader – kallad infallande strålning – kan de värma närliggande byggnader på sommaren, faktiskt ökar efterfrågan på luftkonditionering. Det är därför uppmärksamhet på plats är viktig.

Tänk på skillnaderna mellan Boston och Phoenix.

Bostons täta centrum av smala gator har höga byggnader som blockerar ljuset från att direkt träffa trottoaren de flesta timmar på dygnet. Reflekterande trottoar kommer inte att hjälpa eller skada mycket där. Men Bostons fria motorvägar och dess förorter skulle se en nettovinst av att reflektera en stor del av inkommande solljus till toppen av atmosfären. Med hjälp av modeller, vi fann att en fördubbling av den traditionella albedo av stadens vägar kunde minska toppsommartemperaturerna med 1 till 2,7 F (0,3 till 1,7 C).

Phoenix skulle kunna sänka sina sommartemperaturer ännu mer - med 2,5 till 3,6 F (1,4 till 2,1 C) - men effekterna i vissa delar av stadens centrum är komplicerade. På några få låga, glesa stadsdelar, vi fann att reflekterande beläggning kunde öka behovet av kylning på grund av ökad infallande strålning på byggnaderna.

I Los Angeles, där staden har experimenterat med en svalare beläggning över asfalt, forskare hittade en annan effekt att överväga. När beläggningen användes i områden där människor går, själva marken var så mycket som 11 F (6,1 C) svalare, men några meter från marken, temperaturen steg när solens strålar reflekterades. Resultaten tyder på att sådana beläggningar kan vara bättre för vägar än för trottoarer eller lekplatser.

En elegant lösning, om den används med försiktighet

Städer måste ta hänsyn till alla dessa effekter.

Reflekterande trottoarer är en elegant lösning som kan förvandla något vi använder varje dag för att minska stadsuppvärmningen. När städer överväger sätt att bekämpa effekterna av klimatförändringar, vi tror att strategisk optimering av beläggning är ett smart alternativ som kan göra stadskärnor mer beboeliga.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.