コンクリートやアスファルトによる不透水性舗装は、ほとんどの都市部の30%超を覆っており、夏には華氏140度(摂氏約60度)を超えることもある。これにより空気が熱せられて人の健康にリスクをもたらすほか、地表流出水が水生生物を脅かす。
人口100万人以上の都市では、平均気温が人口密度の低い地域より華氏1.8~5.4度高くなることがある。その差は夜間には最大22度に達することもある。米国環境保護庁によると、この熱はピーク時の夏季エネルギー需要、冷房費、大気汚染、温室効果ガス排出、熱関連の疾病や死亡、水質汚染を増大させる可能性がある。

研究者らは、熱対策に非常に効果的な透水性コンクリートの設計を開発した。透水性舗装には大きな連続した気孔があり、水が浸透して排水されることで舗装温度が下がる。気孔内の水は蒸発し、舗装表面温度をさらに下げる。さらに、透水性コンクリート舗装は、アスファルト舗装よりも熱を反射する性能に優れている。
研究はこちらの論文に掲載されている:Journal of Cleaner Productionによると、透水性コンクリート舗装は、従来のコンクリート舗装と比べて晴天時にはわずかに多く熱を放出するが、降雨後の日には25~30%少ない熱しか放出しない。研究者らは、熱伝導率が高い、すなわち熱をより速く地中へ伝えられる透水性コンクリートの設計を改良し、熱放出をさらに2.5%から5.2%削減した。
「高効率の透水性コンクリート舗装は、雨水管理や水質改善にも寄与しながら、都市ヒートアイランド現象を緩和するための価値が高く費用対効果の高い解決策となりうる」と、責任著者であり、ラトガース大学ニューブランズウィック校工学部の土木・環境工学科准教授で、先端インフラ・交通センターの研究員でもあるHao Wang氏は述べている。
透水性コンクリートに産業副産物や廃棄物を混合することで、経済的および環境的な利点をさらに高めることができる。別の研究(掲載誌:Journal of Cleaner Production)では、Wang氏のチームがフライアッシュと製鋼スラグを用いた透水性コンクリートを設計し、原材料に関連するコスト、エネルギー消費、温室効果ガス排出の削減を図った。
これまで透水性舗装は、都市部の雨水流出や洪水リスクを減らすためのグリーンインフラとして利用されてきた。現在、透水性コンクリートは主に歩道、駐車場、休憩所など交通量の少ない場所で使用されている。研究者らは、都市の道路でも使用できるよう、透水性コンクリートの強度と耐久性を高める方法を研究している。
ラトガース大学、ニュージャージー州交通局、中国の中南大学の研究者らも本研究に協力した。

