cool roof technology Mumbai: बाहेर मुसळधार पाऊस पडत असतानाही अंगातून निघणाऱ्या घामाच्या धारा, घरात पंखा पूर्ण स्पीडवर असूनही होणारी घुसमट आणि पावसाळ्यातही जाणवणारा असह्य उकाडा; प्रत्येक मुंबईकरानं या विचित्र हवामानाचा अनुभव नक्कीच घेतला असेल. मुंबईत पाऊस पडत असला तरी हवेतील दमटपणामुळे तापमान कमी होण्याऐवजी उकाड्याची तीव्रता अधिकच वाढते. शहरात वारंवार जाणवणारी उष्णतेची लाट (HEATWAVE) आणि काँक्रीटचे जंगल यांमुळे उष्णतेची समस्या आता पावसाळ्याच्या दिवसांतही मुंबईकरांचा पाठलाग सोडत नाही. या असह्य उष्णतेपासून सुटका मिळविण्यासाठी आपण घरांमध्ये सर्रास एअर कंडिशनर वापरतो; पण त्यामुळे घराबाहेरील तापमान अधिक वाढून शहरं तापतात.
या उष्णचक्रावर मात करण्यासाठी युनिव्हर्सिटी ऑफ मँचेस्टर (UK)मधील शास्त्रज्ञांनी एक अनोखा आणि अत्यंत प्रभावी मार्ग शोधून काढला आहे. गच्चीवरून साठवलेलं पावसाचं पाणी (Rooftop rainwater harvesting) आणि आधुनिक कूल रूफ (cool roof) तंत्रज्ञानाची जोड देऊन, थेट छतावर स्वयंचलित (automated) फवारणी करणं.
मँचेस्टर विद्यापीठाचा शोध
अर्थस् फ्युचर (earth’s future) या प्रसिद्ध वैज्ञानिक मासिकात प्रकाशित झालेल्या अभ्यासात युनिव्हर्सिटी ऑफ मँचेस्टरच्या संशोधकांनी टोकियो शहराचा स्टडी केस (case study) म्हणून वापर केला. संशोधकांनी अशा सिस्टीमचं मॉडेल तयार केलं, जे गच्चीवर कोसळणारं पावसाचं पाणी साठवून ठेवतं आणि हवामान जास्त झाल्यावर छतावर स्वयंचलितपणे फवारलं जातं.
या संशोधनाचे मुख्य निष्कर्ष
- इमारतीचं तापमान कमी होतं : छतावर पाण्याचा शिडकाव केल्यानं पाण्याचं बाष्पीभवन (evaporation) होतं, ज्यामुळे गच्चीचं तापमान प्रचंड प्रमाणात घसरतं. परिणामी, छतातून आत पसरणारी उष्णता कमी होते.
- एसीची गरज कमी होईल : पाण्याच्या शिडकाव्यामुळे घर नैसर्गिक रीत्या थंड राहिल्यामुळे एसी लावण्याची गरज मोठ्या प्रमाणावर कमी होईल, ज्यामुळे विजेचा वापर आणि वीजबिल दोन्हीही कमी होईल.
- पाण्याची मोठी टाकी असण्याची गरज नाही : या अभ्यासातील सर्वांत महत्त्वाचा शोध म्हणजे अति प्रमाणात क्षमता असणारे मोठे टँकर किंवा प्रचंड पाण्याचा वापर करण्यापेक्षा पाणी कोणत्या वेळी फवारलं जातं याला जास्त महत्त्व आहे. जेव्हा छताचं तापमान विशिष्ट मर्यादेच्या वर जातं, त्याच वेळी स्प्रिंकलर्स सुरू झाल्यास कमी पाण्यातही थंडावा पसरतो.
एसीमुळे शहर अधिक गरम का होते?
- उष्णतेचं उत्सर्जन (Heat Dumping) : एसी घरातील उष्णता शोषून घेतो आणि ती कॉम्प्रेसरद्वारे थेट घराबाहेर किंवा रस्त्यावर फेकतो. त्यामुळे शहरांमधील रस्ते, इमारती आणि काँक्रीट अधिक तापतं.
- ग्रीनहाऊस वायूंचा धोका : एसीमध्ये वापरलं जाणारं हायड्रोफ्लुओरोकार्बन (HFC)सारखे प्रशीतक (Refrigerants) कार्बन डाय-ऑक्साईडपेक्षा हजारो पटींनी घातक असतात. युरोप आणि यूकेमध्ये सध्या प्रोपेन आणि CO2 सारख्या नैसर्गिक पर्यायांकडे वळण्याचा प्रयत्न सुरू आहे; पण त्यांच्या ज्वलनशीलतेमुळे ते हाताळणं कठीण आहे.
मुंबईसारख्या शहरात जिथे लोअर परळ, वांद्रे-कुर्ला कॉम्प्लेक्स (BKC) किंवा ठाणे-नवी मुंबईसारख्या भागात काँक्रीट आणि काच वापरलेल्या इमारतींची संख्या अफाट आहे, तिथे एसीमधून निघणारी उष्णता ‘अर्बन हीट आयलंड’ तयार व्हायला खतपाणी घालते.
लंडनचे ‘कूल रूफ’ मॉडेल आणि मुंबईची सद्य:स्थिती
लंडन विद्यापीठ (UCL) आणि युनिव्हर्सिटी ऑफ अॅक्सेटर यांनी २०२४ मध्ये केलेल्या एका अभ्यासात असं दिसून आलं की, २०१८ च्या भीषण उन्हाळ्यात जर लंडनमधील बहुतांश छतांवर पांढरा किंवा उष्णता परावर्तित करणारा रंग (Cool Roof Coating) दिला असता, तर संपूर्ण लंडन शहराचं सरासरी तापमान ०.८°C ने कमी झालं असतं.
मुंबईकरांसाठी ही संकल्पना का महत्त्वाची?
छतांवर कोसळणारं ऊन : बृहन्मुंबई महानगरपालिकेच्या (BMC) ‘मुंबई क्लायमेट ॲक्शन प्लॅन’ (MCAP) नुसार, उन्हाळ्यात मुंबईतील काँक्रीटच्या छतांचं तापमान तब्बल ६५°C ते ७५°C पर्यंत वाढतं.
खिशाला भोक पाडणारा खर्च : धारावी, कुर्ला, दादर किंवा घाटकोपरसारख्या दाट लोकवस्तीच्या भागात किंवा चाळींमध्ये राहणाऱ्या मुंबईकरांच्या डोक्यावर पत्र्याचे किंवा सिमेंटचे छत असते. पावसाळ्यात आणि उन्हाळ्यात ही घरं भट्टीसारखी तापतात. इथे राहणाऱ्या बहुतांश कुटुंबांकडे एसी वापरण्याची आर्थिक ताकद नसते.
पावसाची विपुलता: मुंबईत दरवर्षी सरासरी २,५०० ते ३,००० मिलिलिटर पाऊस पडतो. तरीही हे पाणी समुद्राला जाऊन मिळतं.
मुंबईच्या गृहनिर्माण संस्थांमध्ये (Housing Societies) हे ‘मॉडेल’ कसं लागू करता येईल?
मुंबईतील हाऊसिंग सोसायटी आणि इमारतींसाठी ही यंत्रणा अत्यंत सोप्या पद्धतीनं लागू केली जाऊ शकते:
मान्सूनमधील पाणी साठवणूक: पावसाळ्यात गच्चीवर पडणारं पाणी फिल्टर करून सोसायटीच्या भूमिगत किंवा गच्चीवरील टाकीत साठवणे (Rainwater Tank).
स्मार्ट तापमान सेन्सर (Smart Thermal Sensors): गच्चीवर किंवा छतावर तापमान मोजणारं सेन्सर बसवणं. जेव्हा हवामान अधिक गरम होईल आणि छताचं तापमान ३८°C किंवा ४०°C च्या वर जाईल, तेव्हा सिस्टीम आपोआप सक्रिय होईल.
मायक्रो-स्प्रिंकलर्स (Micro-Sprinklers) : छतावर लहान स्प्रिंकलर पाइप्स बसवून, उन्हाच्या किंवा उकाड्याच्या वेळेत (दुपारी १२ ते ४) दर अर्ध्या तासाने दोन-तीन मिनिटे पाण्याचा हलकासा शिडकावा करणं.
पावसाळी पूर नियंत्रणाचा अतिरिक्त फायदा: संशोधक जुनजी यू (Junjie Yu) यांच्या मते, या सिस्टीमचा आणखी एक मोठा फायदा म्हणजे मान्सूनच्या काळात अतिरिक्त पाणी साठवून ठेवल्याने रस्त्यांवर येणारा पाण्याचा लोट (Urban Runoff) कमी होतो, ज्यामुळे मुंबईत तुंबणाऱ्या पाण्याचा ताण काही प्रमाणात हलका होऊ शकतो.
होउसिंग सोसायटीजमध्ये हे मॉडेल कसे उपलब्ध होऊ शकते?
मुंबईतील हाऊसिंग सोसायट्यांमध्ये रूफटॉप रेनवॉटर स्प्रिंकलिंग आणि कूल रूफ सिस्टीम बसवण्यासाठी ५-टप्प्यांची तांत्रिक प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे. ही सिस्टीम बसविल्यास इमारतीचं तापमान ४°C ते ६°C पर्यंत कमी होऊ शकतं आणि पालिकेच्या करामध्ये (Property Tax) सवलतही मिळू शकते.
छतावर साठवलेलं पाणी स्प्रिंकलर्सद्वारे फवारण्यापूर्वी पावसाचं पाणी गोळा करणं, ते गाळून टाकीत साठवणं आणि त्यानंतर ऑटोमेशनद्वारे छतावर फवारणं अशा तीन मुख्य भागांमध्ये ही रचना कार्य करते.
स्ट्रक्चरल ऑडिट आणि छताची पाहणी:
- सोसायटीच्या AGM मध्ये मंजुरी आणि सिव्हिल ऑडिट आवश्यक आहे.
- लीकेज तपासणी : छतावर आधीपासून कोणतेही वॉटरप्रूफिंग लीकेज नाही ना, याची तपासणी करा.
- वजन क्षमता : छतावरील टाक्या आणि पाण्याचा भार पेलण्याची इमारतीची क्षमता तपासण्यासाठी मान्यताप्राप्त स्ट्रक्चरल इंजिनीयरकडून तपासणी करून घ्या.
वॉटरप्रूफिंग आणि ‘कूल रूफ’ कोटिंग :
- SRI (Solar Reflectance Index) ७८ पेक्षा जास्त असलेले पेंट वापरावे.
- छताची स्वच्छता: गच्चीवरील धूळ, शेवाळ आणि जुने रंग पूर्णपणे काढून छत स्वच्छ करा.
- इलास्टोमेरिक कोटिंग : हाय-रिफ्लेक्टिव्ह व्हाईट अॅक्रिलिक/पॉलिथिन कोटिंगचे दोन ते तीन थर (Coats) द्या. त्यामुळे सूर्यकिरण ९०% पर्यंत परावर्तित होतात आणि छताचं तापमान वाढत नाही.
रेनवॉटर हार्वेस्टिंग व फिल्टर सिस्टीम:
- पहिल्या पावसाचं पाणी काढून देण्यासाठी First-Flush Diverter बसवावा.
- पाइपलाइन कनेक्शन : गच्चीवरील डाऊन-टेक (Down-take) PVC पाइप्स एकत्रित करून, मुख्य फिल्टर युनिटला जोडा.
- मल्टी-स्टेज फिल्टर : वाळू, कोळसा व खडी असलेल्या ड्युअल-स्टेज फिल्टरमधून पाणी घालवून, ते ओव्हरहेड किंवा अंडरग्राऊंड टाकीमध्ये साठवा.
ऑटोमेटेड मायक्रो-स्प्रिंकलर बसवणं:
- स्प्रिंकलर लेआऊट: छताच्या प्रत्येक १० ते १२ फूट अंतरावर ३६०-डिग्री मायक्रो-फॉगर किंवा स्प्रिंकलर नोजल्स बसवा.
- स्मार्ट सेन्सर व टायमर: छताचे तापमान ३८°से.च्या वर गेल्यास किंवा दुपारी १२ ते ४ दरम्यान दर अर्ध्या तासाने दोन मिनिटे पाण्याचा शिडकावा करण्यासाठी ऑटोमॅटिक सोलेनोइड व्हॉल्व्ह (Solenoid Valve) व टायमर सेन्सर प्रोग्राम करा.
चाचणी, प्रोग्रामिंग आणि देखभाल:
दर तीन महिन्यांनी फिल्टर्सची स्वच्छता व नोजल डी-स्केलिंग
प्रेशर टेस्ट : स्प्रिंकलर नोजल्समध्ये पाण्याचा दाब योग्य दोन ते तीन बार) आहे का, याची तपासणी करा.
मेंटेनन्स शेड्युल: पावसाळ्यापूर्वी फिल्टर्स स्वच्छ करणे आणि उन्हाळ्यात नोजल्समध्ये क्षार साचल्यास ते सिरक्यात (Vinegar) साफ करणे आवश्यक आहे.
पारंपरिक ‘शेण सारवणं’: ग्रामीण महाराष्ट्राचं नैसर्गिक कूलिंग तंत्रज्ञान
ग्रामीण महाराष्टात घर शेण-मातीनं मिरवण्याची परंपरा शतकानुशतके चालत आली आहे. निसर्गाचा वापर करून, घर थंड ठेवण्याचा एक अत्यंत सोपा आणि नैसर्गिक मार्ग आहे. शेण आणि माती एकत्र करून, वाळल्यावर भिंती व जमिनीवर एक हलका थर तयार होतो, जो बाहेरील उष्णता लगेच घरात शिरू देत नाही. त्यामुळे उन्हाळ्यात कडक ऊन असूनही घर आतून थंड राहतं आणि हिवाळ्यात घरातील ऊब टिकून राहते.
त्याशिवाय शेणाच्या थरामध्ये असलेल्या सूक्ष्म छिद्रांमुळे त्यात हलका ओलावा टिकून राहतो. या ओलाव्याचे हळूहळू बाष्पीभवन होत राहिल्यामुळे घरातील हवा नेहमी थंड राहते. आजच्या आधुनिक ‘कूल रूफ’ तंत्रज्ञानाआधीपासूनच महाराष्ट्रातील ग्रामीण भागात घर थंड ठेवण्यासाठी हे साधं आणि नैसर्गिक विज्ञान वापरलं जात आहे.
