Исследование: подземные автостоянки нагревают грунтовые воды, тепло которых можно использовать

Тепло, выделяемое автомобильными двигателями, нагревает подземные автостоянки таким образом, что тепло проходит через землю в грунтовые воды. Только в Берлине в грунтовые воды передается достаточно энергии, чтобы обеспечить теплом 14 660 домохозяйств.

Это открытие было сделано командой из Университета Мартина Лютера Галле-Виттенберг (MLU), Технологического института Карлсруэ и Базельского университета.

По мнению исследователей, это тепло может иметь долгосрочные последствия для качества грунтовых вод. В своем исследовании, опубликованном в журнале Science of The Total Environment, они также предлагают решение. Используя геотермальную энергию и тепловые насосы, тепло можно извлекать из земли и использовать.

Исследователи изучили температуру на 31 подземной автостоянке в различных городах Германии, Австрии и Швейцарии. В шести из них они также смогли измерить температуру грунтовых вод в непосредственной близости. Это позволило создать тепловой профиль для всех помещений. Их исследования показали, что подземные автостоянки нагревают грунтовые воды в течение всего года.

«Общественные подземные автостоянки нагревают грунтовые воды сильнее, чем частные объекты, поскольку они часто находятся глубже, и автомобили паркуются там в течение более короткого периода времени», — объясняет Максимилиан Нетен, геолог из MLU.

По мнению команды, геотермальная энергия и тепловые насосы могли бы помочь использовать избыточное тепло в земле.

«Преимущество этого заключалось бы в извлечении энергии из грунтовых вод и, таким образом, ее охлаждении», — говорит Нетен.

На основе моделирования для 5040 подземных автостоянок в Берлине команда рассчитала потепление грунтовых вод на подземных автостоянках города. Поскольку многие подземные автостоянки в центральных районах столицы расположены в грунтовых водах или вблизи них, там в грунтовые воды передается особенно большое количество тепла.

Согласно их расчетам, в Берлине ежегодно выбрасывается около 0,65 петаджоулей энергии. Теоретически это могло бы обеспечить теплом около 14 660 домохозяйств.

«Конечно, одного тепла от грунтовых вод недостаточно для покрытия потребностей в отоплении такого города, как Берлин, или даже такой страны, как Германия. Кроме того, уровни температуры грунтовых вод вблизи поверхности недостаточно высоки, чтобы обеспечить их теплом без теплового насоса.

«Однако из предыдущих исследований мы знаем, что потенциал геотермальной энергии выходит далеко за рамки этого и что она может внести значительный вклад в устойчивое обеспечение теплом», — говорит профессор Питер Байер из Института наук о земле и географии MLU.

Температура грунтовых вод повышалась десятилетиями в результате глобального потепления. В городах это усугубляется плотной городской застройкой, уплотнением почвы, отсутствием растительности и теплом, исходящим непосредственно из туннелей и подземных автостоянок. Поскольку организмы в грунтовых водах адаптированы к постоянным температурам, видовой состав также может измениться.

«Это может повлиять на качество подземных вод, из которых мы черпаем значительную часть нашей питьевой воды. Это развитие необходимо контролировать с помощью различных мер», — заключает Bayer.