Углеродный след

Почему отслеживается именно углекислый газ? Потому что его уровень в атмосфере может изменить климат Земли. Ученые пришли к такому выводу в конце XIX века, когда исследовали причины ледникового периода — именно тогда появился термин «парниковый эффект», означающий повышение температуры в атмосфере Земли, которое происходит из-за скопления тепла у ее поверхности. 

Еще в начале XX века шведские ученые Арвид Хегбом (Arvid Högbom) и Сванте Аррениус (Svante Arrhenius) первыми оценили количество углекислого газа, выбрасываемого в результате сжигания угля, и предупредили о потеплении, которое будет происходить из-за увеличения выбросов. Однако эта теория вызывала скептичную реакцию в научной среде вплоть до 1950-х годов.

Уже в середине XX века академическое сообщество обнаружило, что механизмы, которые, как считалось, предотвращают глобальное потепление — например, поглощающий эффект океана, — недостаточно эффективны, а выбросы в атмосферу увеличиваются. Но мир активно восстанавливался после Второй мировой войны, вел космическую гонку и наращивал добычу нефти — на фоне глобальных политических процессов и ускорения индустриализации предупреждения ученых о глобальном потеплении были проигнорированы.

Лишь в 1990-е годы экологическая повестка стала актуальной. Эту трансформацию ознаменовала речь канадской активистки Северны Куллис-Сузуки (Severn Cullis-Suzuki) об изменении климата на саммите в Рио-де-Жанейро в 1992 году. В этот период была сформулирована концепция экологического следа.

Экологический след

Экологический след (Ecological Footprint) — это количество экологических ресурсов, необходимых для жизнедеятельности человечества и функционирования экономики. Концепция экологического следа и метод его расчета разработаны Матисом Вакернагелем (Mathis Wackernagel) в его диссертации, которую он писал под руководством Уильяма Риса (William Rees) в Университете Британской Колумбии в Ванкувере с 1990 по 1994 год. Сначала Вакернагель и Рис назвали эту концепцию «Присвоенная пропускная способность» (Appropriated Carrying Capacity).

Но чтобы сделать идею более доступной, Уильям Рис придумал термин Ecological Footprint. Первая научная публикация об экологических следах была подготовлена самим Рисом в 1992 году. В 1996 году Вакернагель и Рис опубликовали книгу Our Ecological Footprint: Reducing Human Impact on the Earth.

Концепция углеродного следа родилась как часть концепции экологического следа — это один из компонентов человеческого воздействия на Землю. Термин «Углеродный след» впервые был использован в публикации для широкой аудитории в 1999 году в статье журнала BBC о вегетарианской пище.

Эта рекламная кампания подверглась критике за попытку сместить фокус и переложить ответственность с деятельности корпораций на частных лиц — сейчас, спустя 20 лет, бо́льшая часть общественного внимания и внимания организаций, следящих за выбросами парниковых газов, сфокусирована на корпорациях.

Методы расчета углеродного следа продолжают развиваться и становятся важным инструментом для анализа устойчивости. Оценка устойчивости актуальная и для архитектуры и строительства, поэтому существует узкоспециализированный термин — карбоновый, или углеродный след здания. 

Углеродный след здания

Углеродный след здания (Building Сarbon Footprint) — это все выбросы, поступившие в атмосферу во время проектирования, строительства и эксплуатации здания. В этот показатель входят все парниковые газы, образующиеся при производстве сырья, строительстве здания, транспортировке материалов на строительную площадку, а также при эксплуатации здания, периодическом ремонте и замене материалов, утилизации строительных материалов по окончании срока службы.

В целом углеродный след строительной отрасли — один из самых существенных среди всех производств. В 2017 году ЮНЕП (Программа ООН по окружающей среде) и Международное энергетическое агентство установили, что в мире на строительство приходится 39% всех выбросов углекислого газа. Именно поэтому прогрессивные страны сегодня работают над сокращением выбросов CO2 и снижением энергопотребления в строительной отрасли, но изменения происходят медленно.

Управление углеродным следом в строительстве

И все же на количество выбросов можно и нужно влиять — для этого существует специальное направление: Carbon Footprint Management. 

Основная тактика для управления углеродным следом в строительстве — практика устойчивого строительства (Green Buildings, или Sustainable Buildings). Эта практика включает несколько принципов. 

1. Использование экологичных строительных материалов, оказывающих минимальное воздействие на окружающую среду, в том числе перерабатываемых.
   
   Например, низкоуглеродистого цемента, производство которого менее энергозатратно: около половины всех выбросов CO2 в строительстве приходится на переработку цемента в ходе производства.
   
   К экологичным материалам также относятся дерево, солома, глина, саман, пробка, бамбук, опилки и спрессованная земля — все они оставляют меньший углеродный след, чем цемент.

2. Сокращение транспортных издержек. Для этого нужно:

• Разработать стратегический план по использованию энергии на начальном этапе планирования проекта.
• Контролировать расход электроэнергии на строительных объектах — например, использовать умные энергосистемы.
• Сводить к минимуму использование от отдельных генераторов электроэнергии — вместо них подключать приборы к центральной городской сети.
• Сокращать затраты на отопление и освещение за счет использования сертифицированных энергосберегающих устройств на всех строительных площадках.

3. Максимальная энергоэффективность. Для ее достижения необходимо:

• Разработать стратегический план по использованию энергии на начальном этапе планирования проекта.
• Контролировать расход электроэнергии на строительных объектах — например, использовать умные энергосистемы.  
• Сводить к минимуму использование от отдельных генераторов электроэнергии — вместо них подключать приборы к центральной городской сети.
• Сокращать затраты на отопление и освещение за счет использования сертифицированных энергосберегающих устройств на всех строительных площадках.

4. Управление отходами: это означает сокращение строительных отходов за счет реализации подхода 3R — сокращения (Reducing), повторного использования (Reusing) и переработки (Recycling).

Не существует единого международно признанного метода для измерения и проверки углеродного следа от застройки. 

Оценка жизненного цикла (The Life-Cycle Assessment, LCA) — наиболее известный метод оценки воздействия здания на окружающую среду на разных этапах его жизненного цикла.

Также существуют разные рейтинговые системы для оценки экологичности зданий, которые включают в себя параметр по выбросам CO2. Две самые известные и широко признанные рейтинговые системы в мире — LEED (Leadership in Energy and Environmental Design, то есть «Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании») и BREEAM (Building Research Establishment Environmental Assessment Method, то есть «Строительное и исследовательское основание для экологической оценки»).

Об этих методах сертификации в строительстве мы уже немного рассказывали в другом тексте. 

Здания оставляют и другие, менее вредные среды — читайте о них еще одну нашу словарную статью.