工程师在打造更环保的建筑环境方面发挥着至关重要的作用,尤其是在交付影响我们周围世界的基础设施方面。在接受 Bluebeam 采访时,Arup 和土木工程师学会的专家 Tim Chapman 阐述了需要做的事情。
在全球范围内,建筑活动和建筑环境的运营要素约占温室气体排放量的一半。
在英国,建筑环境——建筑物和基础设施——目前占温室气体排放总量的 25%,包括地面运输,例如运送材料和其他用品的车辆,使该行业的总份额增加到 42%。
如果世界各地的行业、社区和政府都致力于应对气候变化,那么这种水平就必须降低。值得庆幸的是,建筑和工程部门认识到需要与净零目标保持一致。这在一定程度上是由政府推动的,政府是基础设施和建筑项目的主要客户。
工程师可以做些什么来帮助应对气候变化?有些人采取整体观点。Arup 基础设施设计总监兼土木工程师学会脱碳社区顾问委员会成员 Tim Chapman 认为,全国和国内经济需要进行系统性变革——从能源生产到我们如何看待交通系统、地点和我们的景观——让工程师能够在实现雄心勃勃的气候目标方面发挥自己的作用。
Bluebeam 与查普曼谈到了工程师如何努力实现工程净零排放,从而为改善气候和清洁环境做出贡献。
作为一名专注于基础设施的工程师,您对净零排放有何看法?
“大量基础设施旨在实现转型。如果你正在建立一家银行,那么让该银行的净资产为零实际上是非常好的,因为银行是一个私人组织,自己盈利。但是,如果你正在建造一条新铁路、一家新医院或一座新发电站,那实际上是为了公共利益。一切都应该是净零之旅的一部分,但它本身不一定非得是净零。我离大学学院医院很近,那里有一个大型质子束加速器来治疗癌症。治疗癌症应该是净零排放的想法可能非常令人反感——我们需要将稀缺的碳只用于最有益的活动——我想不出还有什么比这更值得的了。无论如何,我们需要整个经济实现净零,但我们需要确保我们仍然在新范式中为社会做好事。我参与了 Hinkley Point C 和 Sizewell C 发电站;它们本身永远不会达到净零排放,但它们允许我们关闭所有燃煤和燃气发电站。因此,虽然它们不是净零,但它们实际上是朝着整个经济走向净零的方向迈出的巨大一步。
“当你谈到基础设施等系统性事物时,整个重点就会改变。以新的地下铁路为例。它最根本的目标是让人们离开汽车,让他们改用公共交通工具。这不仅是低碳,您还让人们更多地参与社会,您帮助创造场所让商店在大流行后的世界中蓬勃发展。让人们乘坐公共交通工具出行会给社会带来很多好处。但是,如果你过于努力地让地下铁路网为零,你根本就不会建造它。不能孤立地看待净零,比如生物多样性紧急情况和保护整体自然。很多人对净零排放的反应是“我会/可能会减少一点碳排放,如果最终实现,我会支付补偿。” 该补偿可用于支付外来树木的单一栽培种植园的费用,这些树木对生物多样性几乎没有好处。所产生的森林不像落叶林那样茂盛,落叶林在更长的时间内吸收碳。所以实际上,正确的答案是“让我们种植原生落叶林,让更丰富的自然界得以繁衍生息。” 然后,一旦落叶林长满了所有这些和其他植物——所有其他实际进入的植物——人们就可以去享受大自然。” 正确的答案是“让我们种植原生落叶林,让更丰富的自然界茁壮成长。” 然后,一旦落叶林长满了所有这些和其他植物——所有其他实际进入的植物——人们就可以去享受大自然。” 正确的答案是“让我们种植原生落叶林,让更丰富的自然界茁壮成长。” 然后,一旦落叶林长满了所有这些和其他植物——所有其他实际进入的植物——人们就可以去享受大自然。”
所以我们需要采取整体方法吗?
“地球是关键问题。在其中,您可以按国家/地区对其进行分解。在英国,我们有所谓的基于消费的排放和领土排放;领土排放是我们在这里实际创造的,基于消费的包括我们进口的。我们的领土排放量下降得非常快,原因有二:首先,我们的电网现在比以前更有效率。我们的电力比 10 年前更环保,而且我们已经将许多英国制造业外包。我们现在购买的很多东西都是在中国和其他地方制造的,所以它在其他国家的碳排放手册上,而不是我们的。我们已经将制造业外包到发电环境通常比我们的更脏的地方。我们离岸外包会让地球变得更好吗?这是有争议的。说到英国,
抵消是一个错误的标志吗?
“从基础设施的角度来看,问题是我们现在只需要快速更换我们的系统即可实现净零排放,因此存在抵消问题。有人曾经说过抵消有点像有外遇但付钱给牧师代表你独身。抵消不会改变根行为。正确的方法是尝试改变你做事的方式,然后是最后一点“残余犯罪”,在那里你无法摆脱排放元素,这就是你抵消的东西。举个例子,剑桥郡的 A14 公路是一条新建的大路,产生了大约 100 万吨 CO 2。抵消 100 万吨 CO 2你需要种植伦敦那么大的森林,大约 30 平方公里。因此,如果我们尝试通过植树来抵消,那么地球上根本就没有足够的树,也没有足够的空间容纳这些树。更好的方法是我们生产一个不同的交通系统,在未来实际上碳强度要低得多。”
您如何评估资产的碳?
“每项资产都具有三个碳元素:资本-建设-碳、运营碳和用户碳。作为资产所有者,如果我拥有希思罗机场,我可以控制资本碳和运营碳元素,但我只能影响碳的使用,即使用机场的飞机类型。公路或铁路线也是如此。运输造成的大部分排放都在“使用”部分。关键问题是我们如何减少这些“使用”排放。因此,实现净零意味着所有这些都需要降到一个非常小的数字,然后我们才能抵消其余部分。但同样,更好的方法是改变人们出行的方式。目前我们使用汽车太多了。是的,这些正在变成电动汽车,但一个充满电动汽车的城市几乎和一个充满化石燃料汽车的城市一样反乌托邦。我们需要让城市更宜居,而汽车是一种非常低效的交通方式。随着城市变得越来越拥挤,正确的答案是让更多的公共交通工具更高效地运行,当然还要更多地依赖自行车和步行。但必须认识到,与当今存在的模式相比,我们所谈论的是一个截然不同的未来模式。”
工程师在减少碳排放方面的责任是什么?
“工程师有时会被引诱‘把错误的事情做好’。” 因此,我们需要能够挑战我们参与的项目。作为工程师,我们会在早期阶段与客户一起尝试和塑造项目。我们还需要选择我们所开发的产品,因为从道德上讲,我们今天的决定将由 2030 年的标准来评判。
“我愿意相信,如果人们想做‘错误的事’,他们几乎应该被要求支付额外费用。” 许多投资者现在正在剥离自己的石油和天然气资产,但现在有一个非常大的二级市场,秃鹫资本家正在清理那些利润丰厚的公司,而他们并不真正关心这样做。如果我们有某种“争先恐后”的方式真的不是很好吗?不是逐底竞争吗?如果更多的人尝试做正确的事,那不是很好吗?工程师是理想的顾问,他们会在计划一开始就在场,帮助客户塑造他们正在做的事情。如果我们只是把它留给经济学家和其他人,而我们只是在以后设计别人已经决定的东西,我们就会放弃一个非常重要的位置。”
那么项目开发人员能否发挥重要作用呢?
“是的。一些客户,例如 HS2,在这个领域做了很多工作,激励他们的供应链大幅减少计划的资本碳元素。我们接受这样一个事实,即 HS2 对低碳来说是一件好事,因为它是关于让人们使用公共交通工具,它实际上是在增加国家的容量,这意味着我们可以更多地连接我们的城市,我们可以更好地共享繁荣。但我们还是应该尽量让这样一个项目的资本碳尽可能低。HS2 非常好,因为他们为供应链设定了一些非常具有挑战性的碳目标。这刺激了一个庞大的公司行业与大学合作研究新的低碳水泥,以确保我们可以获得低碳混凝土。所以这个大胆的目标正在带来巨大的回报。但大多数大型英国基础设施客户都明白这一点。监管机构还鼓励他们减少碳排放。允许像 Thames Water 这样的公司——在他们的案例中是 Ofwat(供水服务监管机构)——向人们收取更多费用以减少系统的碳排放。这样,一切都可以朝着更良性的方向发展。”
是否有可能提出一个可以全面应用的净零工程策略?还是具体项目?
“基本上需要进行重大的系统性变革。如果你等着每栋建筑都成为自己的小解决方案的一部分,你就不会使整个经济脱碳。我们需要在三大领域脱碳——交通、热能和能源生产,以及改变电网的整体性质。我们有 2700 万户家庭需要更换供暖系统。如果你将 2700 万套房屋除以从现在到 2050 年的 28 年,那么每年、每月和每周都要修理的房屋数量非常大。看看需要创建的行业规模,需要培训的人数,需要购买的设备。它绝对是巨大的。
“同样,在交通系统中,你不会单独去改变你家外面的道路。我们需要社会提供一个完全不同的交通网络。
“同样,我们如何使电网脱碳,我们不需要人们出去建造他们自己的小型绿色发电站。曾经我们认为微型发电是答案,现在我们知道以显着方式使电网脱碳的唯一方法是通过系统性的大变革,在电网上使用大量可再生能源,以及一些不依赖于变幻莫测的天气,需要有核电站来提供低碳基荷电力,这样当没有风也没有晴天时,你仍然可以确保你的电力在流动。
“它还超越了将碳捕获和储存附加到我们剩余的化石燃料发电站等事情;我们需要像直接空气捕获这样的东西,一个全新的行业基本上从大气中吸取 CO 2来帮助恢复平衡。要达到这样的境界,需要在系统层面进行变革。我们需要在国家层面采取正确的激励措施,不是让我们的土地种植单一栽培的针叶树,而是提供原生落叶林地,支持各种各样的自然环境,让毗邻的基础设施融入其中。”
你对未来乐观吗?
“我认为我们正朝着正确的方向前进,越来越多的人正在接受它。由于我天生就是一个乐观主义者,所以我实际上很有希望。然而,人类更擅长解决眼前的危机,而不是稍微长期的危机。气候变化的问题之一是它是一场巨大的生存危机,但它发生的速度有点太慢,以至于人类无法以我们需要人类做出反应的方式做出反应。在战胜纳粹威胁方面,我们想要的反应基本上与二战时发生的反应相同,甚至是最近俄罗斯入侵乌克兰时发生的反应。
“当采取果断行动时,人类可以具有惊人的想象力和创造力,许多人可以为这项事业牺牲大量重要的东西。一旦人类真正意识到任务的艰巨性,是的,我们将对此做出回应。不幸的是,我们还没有达到气候变化的那个点,因为太多人仍然认为子弹来得太慢了,我们还不需要躲避它。但我认为那些日子即将到来。在那个阶段,我对人类解决真正重大技术问题的能力非常乐观。”