Entro il 2030, Il solo riscaldamento globale potrebbe spingere Chicago a generare il 12% in più di elettricità a persona ogni mese dell'estate.

Qualsiasi meno di quello, e la città rischierebbe una carenza di energia che potrebbe richiedere misure drastiche per evitare blackout continui, secondo le proiezioni di un modello ideato dai ricercatori della Purdue University.

L'aumento stimato è maggiore rispetto alle proiezioni precedenti perché tiene conto del modo in cui i consumatori utilizzano contemporaneamente l'elettricità e l'acqua. Il modello considera anche una gamma più ampia di caratteristiche climatiche che influenzano questo uso misto, come umidità e velocità del vento, rendere più accurate le previsioni.

I consumatori usano sia l'elettricità che l'acqua quando fanno funzionare una lavastoviglie, riscaldamento dell'acqua o del paesaggio. Le città usano anche l'acqua per generare elettricità, ed elettricità per trattare e distribuire l'acqua.

Per una città ventosa come Chicago, la velocità del vento è importante quando si stima il consumo di elettricità e acqua. La temperatura potrebbe svolgere un ruolo più importante nel sud-ovest, dove si verificano siccità.

"Di solito i servizi di elettricità e acqua funzionano in silos. Ma se vogliamo catturare con precisione la domanda sensibile al clima, dobbiamo guardare insieme l'elettricità e l'acqua, " disse Roshanak "Roshi" Nateghi, un assistente professore di Purdue di ingegneria industriale e ingegneria ambientale ed ecologica.

La squadra di Nateghi ha collaborato con Rohini Kumar, un ricercatore post-dottorato presso il Centro Helmholtz per la ricerca ambientale-UFZ di Lipsia, Germania, per sviluppare il modello.

In uno studio pubblicato il 5 marzo sulla rivista Cambiamento climatico , il team collaborativo ha applicato questo modello ad altre cinque città del Midwest degli Stati Uniti:Cleveland, Colombo, Indianapolis, Madison e Minneapolis.

Nel complesso, il modello prevedeva che il Midwest utilizzerà il 19% in più di elettricità e il 7% in più di acqua. E questo solo durante l'estate.

I ricercatori hanno iniziato con il Midwest perché la regione ha in genere stagioni distinte, ma il modello potrebbe essere applicato a qualsiasi regione.

Mentre le proiezioni del modello non tengono ancora conto della crescita della popolazione o dei cambiamenti tecnologici, come l'aumento dell'uso di veicoli elettrici, un modello di riferimento comune che i servizi pubblici attualmente utilizzano per prevedere l'impatto climatico considera solo il modo in cui la temperatura e le precipitazioni influenzano l'uso di elettricità e acqua.

Il modello sviluppato dal laboratorio di Nateghi considera queste variabili, così come l'umidità relativa, velocità del vento e fenomeni climatici su larga scala, come El Niño, che spesso porta a inverni più miti nel Midwest.

"L'aggiunta di queste altre variabili rende il modello più rappresentativo dei futuri scenari di cambiamento climatico, " ha detto Renée Obringer, il primo autore di questo studio e un dottorato di ricerca. candidato in ingegneria ambientale ed ecologica a Purdue.

Il modello utilizza l'intelligenza artificiale per fare previsioni sull'impatto del cambiamento climatico. Come algoritmo di apprendimento, il modello è alimentato da anni di dati dalle utenze e dai servizi meteorologici di una regione e quindi addestrato a prevedere i cambiamenti nell'uso di elettricità e acqua in determinati scenari di cambiamento climatico.

Questi scenari sono quando la temperatura della terra aumenta di 1,5 o 2,0 gradi Celsius sopra la sua temperatura media durante il periodo preindustriale, 1881-1910 circa.

Gli scienziati del clima hanno previsto che il riscaldamento globale potrebbe superare la soglia di 1,5°C entro il 2030 e la soglia di 2,0°C entro il 2055.

Ciò significa che per Chicago, lo scenario migliore è che il consumo di elettricità aumenti del 12% e il consumo di acqua del 4% se il riscaldamento globale supera una soglia di 1,5 C. Ma se viene raggiunta una soglia di 2,0 C, quindi lo scenario peggiore è un aumento del 20% nell'uso dell'elettricità e un aumento del 6% nell'uso dell'acqua.

"Tali scenari sono fondamentali per comprendere la risposta congiunta degli usi di elettricità e acqua ai futuri cambiamenti delle condizioni climatiche per capire fino a che punto le nostre attuali strategie gestionali e tecnologiche devono adattarsi ai cambiamenti futuri". ha detto Kumar.

I ricercatori hanno scoperto che in media per ogni città analizzata in questo studio, potrebbe esserci un aumento del 10%-20% dell'elettricità e del 2%-5% dell'acqua durante l'estate a causa del riscaldamento climatico.

"Un modello di riferimento che considera solo la temperatura e le precipitazioni viene utilizzato più e più volte per sviluppare politiche. In futuro, potrebbero esserci carenze significative nella fornitura di acqua ed elettricità perché questi modelli hanno significativamente sottovalutato quale sarebbe la domanda effettiva, " ha detto Obringer.

Anche se c'è sempre spazio per una maggiore precisione, i ricercatori ritengono che il livello di accuratezza raggiunto da questo modello dovrebbe giustificare il suo utilizzo ora da parte dei servizi pubblici e degli urbanisti per formare politiche più efficaci.

"Questo modello fornisce un senso molto migliore del potenziale rischio di variabilità e cambiamento, ", ha detto Nateghi.