L'infrastruttura verde è un concetto attraente, ma c'è preoccupazione riguardo alla sua efficacia. I ricercatori dell'Università dell'Illinois a Urbana-Champaign stanno utilizzando una tecnica matematica tradizionalmente utilizzata nell'ingegneria sismica per determinare il funzionamento delle infrastrutture verdi e per comunicare con gli urbanisti, politici e sviluppatori.

I tetti verdi sono piatti, superfici vegetali sulle sommità degli edifici progettate per catturare e trattenere l'acqua piovana e filtrare quella che viene rilasciata nell'ambiente.

"La ritenzione aiuta ad alleviare lo stress che grandi quantità di pioggia esercitano sui sistemi fognari municipali, e la filtrazione aiuta a rimuovere eventuali contaminanti presenti nell'acqua piovana, " disse Reshmina William, uno studente laureato in ingegneria civile e ambientale che ha condotto lo studio con la professoressa di ingegneria civile e ambientale Ashlynn Stillwell.

Una soluzione buona per l'ambiente per mitigare il deflusso delle acque piovane può sembrare un gioco da ragazzi, ma una preoccupazione comune per quanto riguarda i tetti verdi è la variabilità delle loro prestazioni. Una sfida è capire quanto bene gli edifici che li sorreggono risponderanno al peso aumentato e altamente variabile tra condizioni umide e asciutte. Un'altra sfida è determinare quanto bene trattengono ed elaborano l'acqua in caso di tempeste di diversa intensità, durata e frequenza, disse Guglielmo.

Mentre studiava l'analisi dell'affidabilità in uno dei suoi corsi, William ha avuto l'idea di utilizzare un concetto matematico apparentemente non correlato chiamato curve di fragilità per affrontare questo problema.

"L'ingegneria sismica ha un problema simile perché è difficile prevedere cosa farà un terremoto a un edificio, " William ha detto. "Le infrastrutture verdi hanno molta più variabilità, ma questo è ciò che rende le curve di fragilità ideali per catturare e definire il tipo di dinamiche coinvolte".

William e Stillwell hanno scelto di studiare i tetti verdi rispetto ad altre forme di infrastrutture verdi per un motivo molto semplice:ce n'era uno nel campus dotato della strumentazione necessaria per misurare l'umidità del suolo, quantità di pioggia, temperatura, umidità e molte altre variabili che sono inserite nel loro modello di curva di fragilità.

"Questa è una situazione unica perché la maggior parte dei tetti verdi non dispone di apparecchiature di monitoraggio, quindi è difficile per gli scienziati studiare cosa sta succedendo, " Stillwell ha detto. "Siamo molto fortunati in questo senso."

William ha detto che l'obiettivo principale di questa ricerca è facilitare la comunicazione tra scienziati, politici, sviluppatori e il pubblico in generale circa il rischio finanziario e il beneficio ambientale derivanti dall'assunzione di tale spesa.

"Uno dei maggiori ostacoli all'accettazione delle infrastrutture verdi è la percezione del rischio finanziario, " disse William. "La gente vuole sapere se il vantaggio di un tetto verde giustificherà il costo, ma quel rischio è mitigato sapendo quando un'installazione sarà più efficace, ed è qui che entra in gioco il nostro modello".

I risultati del loro modello e dell'analisi dei rischi, che appaiono in Journal of Sustainable Water in the Built Environment , fornire un'istantanea delle prestazioni dell'infrastruttura verde per questo particolare tetto verde. I risultati di un singolo modello non forniscono un approccio univoco per la valutazione delle infrastrutture verdi, e William e Stillwell dissero che questo è uno dei punti di forza della loro tecnica. L'adattabilità tra diverse tecnologie e ambienti è essenziale per qualsiasi analisi dell'infrastruttura verde.