Net Zero versus Zero Carbon. Directia imperioasa a abordarii sustenabile in proiectare pentru combaterea schimbarilor climatice

Constructiile genereaza o parte semnificativa a emisiilor de gaze cu efect de sera, la nivel global, fiind asociate cu 40% din cantitatea totala a emisiilor de dioxid de carbon. Dintre aceste emisii totale, operarea cladirilor este responsabila pentru 28% anual, in timp ce materialele si procesul de constructie sunt responsabile pentru inca 11% anual, concept ce se refera la cantitatea de carbon incorporat. Atunci cand carbonul (CO₂ sau dioxidul de carbon) si alte emisii care capteaza caldura sunt eliberate in aer, acestea actioneaza ca o patura, retinand caldura in atmosfera si incalzind planeta. Aceste forte ne aduc la un punct de varf, un prag dincolo de care Pamantul nu se poate reechilibra fara a deteriora sistemele pe care fiintele umane si alte specii se bazeaza pentru supravietuire.

Exista o varietate in crestere de informatii despre constructiile de tip Net Zero si Zero Carbon, dar ce reprezinta cu exactitate aceste concepte si care este diferenta dintre cele doua?

Net Zero presupune echilibrarea oricaror emisii de carbon create, anulate astfel prin eliminarea aceleiasi cantitati din atmosfera. Deci, vom ajunge la Net Zero atunci cand cantitatea de emisii de carbon generata nu depaseste cantitatea eliminata. Exista multe modalitati de a elimina carbonul din atmosfera – de exemplu, prin plantarea arborilor care absorb CO₂ si elibereaza oxigen.

Cu toate acestea, pe langa incercarea de a elimina dioxidul de carbon din atmosfera, este important sa reducem in primul rand cantitatea de CO₂ pe care constructiile o produc si prin diminuarea dependentei de sursele traditionale de energie, precum carbunele sau gazul, asociate cu emisii mari de carbon. In schimb, este necesara cresterea utilizarii surselor regenerabile, precum energia eoliana si solara, care nu produc emisii in atmosfera.

Conceptul de Zero Carbon sau neutralitate a emisiilor de carbon reprezinta un produs sau un serviciu care nu produce emisii de carbon – de exemplu, un parc eolian care genereaza energie electrica sau o baterie care utilizeaza electricitate. Sursele de energie regenerabile nu genereaza emisii de carbon, aceste surse fiind neutre din punct de vedere al emisiilor.

Campania Natiunilor Unite Race to Zero (Cursa spre zero) se aliniaza obiectivelor stiintifice actuale in scopul indeplinirii tintelor climatice stabilite in Acordul de la Paris, tratat international de referinta privind schimbarile climatice, adoptat de 196 de tari, in cadrul intalnirii COP 21 din Paris, la 12 decembrie 2015 si intrat in vigoare din data de 4 noiembrie 2016. Obiectivul sau este de a limita incalzirea globala la sub 2, de preferinta la 1,5 grade Celsius peste nivelurile preindustriale.

Pentru a realiza acest lucru, intreaga economie globala va trebui sa devina Net Zero pana in 2050. Conceptul Net Zero ia in considerare emisiile generate de intregul lant valoric si este mai greu de obtinut fata de neutralitatea carbonului. O diferenta cheie este ca Net Zero implica eliminarea emisiilor indirecte generate de intregul lant valoric, in care sunt inclusi toti furnizorii si clientii produselor. Aceste emisii sunt cunoscute ca emisii din Domeniul de aplicare 3 si includ emisiile generate de bunurile si serviciile achizitionate, distribuitorii terti si utilizarea produselor vandute, ceea ce presupune emisiile generate atunci cand utilizatorii folosesc produsele unei companii.

Pentru a deveni Net Zero, o companie trebuie sa elimine aceste emisii, pe langa emisiile din domeniile de aplicare 1 si 2. Domeniul 1 reprezinta emisiile pentru care compania este direct responsabila iar domeniul de aplicare 2 reprezinta emisiile generate de utilizarea energiei electrice si termice. Aceste emisii trebuie reduse intr-un interval de timp compatibil cu obiectivul de 1,5 grade Celsius din Acordul de la Paris.

In schimb, conceptul de neutralitate a emisiilor de carbon acopera doar emisiile din domeniile de aplicare 1 si 2. Pentru a atinge Net Zero, compensarea trebuie sa elimine permanent carbonul atmosferic.

O a doua diferenta cheie este ca, pentru a atinge Net Zero, orice emisii reziduale – emisii care se dovedesc imposibil de eliminat – trebuie eliminate prin mitigarea gazelor cu efect de sera, prin programe care elimina permanent o cantitate echivalenta de carbon din atmosfera. Aceasta poate include impadurirea, fiind necesar ca arborii sa fie mentinuti timp de aproximativ 100 de ani. Poate include, de asemenea, captarea si stocarea directa a carbonului din aer, in cazul in care emisiile sunt indepartate fizic din atmosfera.

Neutralitatea carbonului este „in drum spre” Net Zero. Natiunile Unite mentioneaza ca Net Zero presupune faptul ca nu vor fi eliberate noi emisii in atmosfera. Acestea vor continua dar vor fi echilibrate prin absorbtia unei cantitati echivalente din atmosfera. In plus, Net Zero se poate aplica organizatiilor si oraselor dar aplicabilitatea conceptului nu este probabila inainte de 2030. Inainte de atingerea nivelului de Net Zero, poate fi obtinuta neutralitatea emisiilor de carbon, care este mai putin solicitanta si permite compensatii care nu indeparteaza carbonul atmosferic. Acestea includ investitiile in energie regenerabila, neutralitatea carbonului implicand de fapt o contributie neta la carbonul atmosferic.

Organizatia Internationala pentru Standardizare (ISO) dezvolta in prezent un standard global care va permite arhitectilor si proiectantilor sa-si certifice cladirile si produsele ca fiind neutre din punct de vedere al emisiilor de carbon, urmand a fi publicat in 2022. Noul standard ISO va oferi pentru prima data un sistem de aplicabilitate recunoscut la nivel international pentru neutralitatea carbonului.

In timp ce sistemele internationale de certificare a cladirilor sustenabile LEED/BREEAM ofera o serie de strategii si o abordare holistica a cladirilor, conducand la reducerea emisiilor de carbon prin alegerea responsabila a materialelor din perspectiva ciclului de viata al acestora si prin masurile de eficienta energetica, un nou concept numit LEED Zero Carbon se concentreaza pe echilibrul emisiilor de carbon care au fost produse si care pot fi evitate.

Pe masura ce populatia creste si, ca urmare, si spatiul construit necesar pe cap de locuitor, creste si importanta relativa a cladirilor pentru clima. In acest context, sistemul LEED ZERO are ca obiectiv reducerea emisiilor de carbon si minimizarea utilizarii resurselor asociate constructiilor, pentru a raspunde schimbarilor climatice.

Certificarea LEED Zero Carbon ofera o abordare cuprinzatoare care depaseste cantitatea de emisii de carbon asociate doar consumului de energie si include transportul, apa si deseurile, precum si cantitatea de carbon incorporat. Standardul are scopul de a evidentia proiectele ce constituie un exemplu de referinta in atingerea unui viitor regenerativ. Aceasta certificare ofera o contabilitate transparenta a echilibrului dintre emisiile de carbon cauzate de consumul de energie si transportul ocupantilor si emisiile de carbon evitate sau compensate si se va extinde in viitor pentru a include emisiile de carbon cauzate de consumul de apa, generarea deseurilor si cantitatea de carbon incorporat al materialelor utilizate in bilantul emisiilor de carbon ale cladirilor.

Pentru a obtine certificarea LEED Zero Carbon, un proiect trebuie sa atinga un echilibru egal cu zero intre gazele cu efect de sera: Bilantul emisiilor de carbon (Zero Carbon) = Cantitatea produsa de emisii de carbon – Cantitatea evitata de emisii de carbon.

Cantitatea produsa de emisii de carbon este calculata din energia livrata in proiect si transportul ocupantilor iar cantitatea evitata de emisii include energia regenerabila generata in situ si exportata in retea, achizitia de energie regenerabila in afara amplasamentului si achizitionarea de mitigari ale emisiilor de carbon.

Acest standard doreste evolutia catre conceptul de Net Zero, prin abordarea cantitatii de carbon incorporat, adica intreaga cantitate de emisii generata in ciclul complet de viata al materialului utilizat. Spre deosebire de emisiile operationale de carbon, care pot fi reduse in timp prin imbunatatirea consumului de energie al cladirii si prin utilizarea energiei regenerabile, emisiile de carbon incorporat sunt definitive, la finalul construirii unei cladiri.

Evitarea emisiilor de carbon incorporat, bilantul zero al acestora, va necesita adoptarea urmatoarelor principii:

• Reutilizare, inclusiv renovarea cladirilor existente, utilizarea materialelor reciclate si proiectarea pentru deconstructie.
• Reducere, inclusiv optimizarea materialelor si specificarea materialelor cu emisii scazute, pana la zero.
• Absorbtie, inclusiv proiectarea siturilor si utilizarea materialelor care au capacitatea de absorbtie a carbonului.

Doar trei dintre materialele existente – betonul, otelul si aluminiul – sunt responsabile pentru 23% din totalul emisiilor globale (majoritatea dintre acestea fiind utilizate in mediul construit). Exista o oportunitate incredibila de reducere a cantitatii de carbon incorporat in aceste materiale cu impact ridicat, prin politici de productie, strategii de proiectare, selectie a materialelor si specificatii.

Un raport recent al Natiunilor Unite estimeaza ca bilantul global de emisii de carbon, permis intre 2020 si 2050, daca vrem sa atingem obiectivul global Net Zero, este de aproximativ 300 GtCO₂. Acesta poate oferi o probabilitate de 83% de indeplinire a scenariului de a nu creste temperatura cu 1,5°C peste nivelurile preindustriale.

Pentru mediul construit, aceasta limita presupune ca este necesara folosirea tuturor instrumentelor aflate la dispozitie pentru o tranzitie catre un mediu construit cu zero emisii de carbon, sanatos, echitabil si rezilient, cat mai curand posibil.

Pe masura ce continuam sa construim, situatia la nivel global se va inrautati. Chiar si cu emisiile de carbon reduse printr-un proiect cu specificatii corecte, utilizand cele mai bune abordari, tehnologii si materiale disponibile, ramane totusi un impact semnificativ al carbonului rezidual care poate fi abordat in prezent doar prin compensare. O tranzitie catre un sector de constructii complet decarbonizat necesita o migrare completa de la combustibilii fosili in operatiunile de constructie (atat noi, cat si existente), in lanturile de aprovizionare si in procesele de constructie, precum si maximizarea oportunitatilor de circularitate in materiale si cladiri.

Prin urmare, pe langa strategiile agresive de reducere a emisiilor prin proiectarea eficienta si de inalta performanta a cladirilor si pana cand pot fi implementate interventiile in proiectare, cele tehnologice si cele din lantul de aprovizionare, emisiile reziduale pot ramane si pot fi compensate, atunci cand se urmareste conceptul de neutralitate a emisiilor de carbon pe toata durata de viata a cladirii.

In concluzie, schimbarile climatice necesita schimbari fundamentale ale structurii si obiceiurilor de consum ale societatii umane, precum si strategii adaptative si integrate de reducere a emisiilor de carbon, dezvoltare durabila si rezilienta implementate la toate nivelurile. Pana in prezent, sistemele internationale de certificare a cladirilor sustenabile au indrumat si au impins proiectele catre performante mai mari si catre reducerea emisiilor de gaze cu efect de sera prin strategii integrate de constructie care au impact asupra consumului de energie, transporturilor, consumului de apa, generarii deseurilor si selectarii materialelor. Mediul construit joaca un rol esential in accelerarea tranzitiei catre o societate cu emisii scazute de carbon si in imbunatatirea sanatatii ecosistemelor naturale si umane.

Bibliografie
www.architecture2030.org
www.worldgbc.org
www.ipcc.ch
www.usgbc.org
www.oneclicklca.com
www.dezeen.com

Autor:
arh. Laura Amaiei (GAbureanu) – LEED AP (BD+C/ ID+C/ ND/ O+M) / BREEAM NC Assessor/ WELL AP/ EDGE Expert/ SITES AP/ Fitwel Ambassador

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 188 – ianuarie-februarie 2022, pag. 58