Clădiri cu emisii reduse de carbon: 5 proiecte de cercetare și dezvoltare care trebuie urmărite
Emisii zero nete de CO2 până în 2050: această ambiție, propusă de Uniunea Europeană și de 191 de state încă de la Acordul de la Paris din 2015, impune companiilor din domeniul construcțiilor - unul dintre sectoarele cu cele mai mari emisii de carbon - să vină cu soluții noi. Iată cinci idei promițătoare în favoarea unei construcții 100% sustenabile Net Zero Carbon.
INOVAREA PENTRU CONSTRUCȚII CU EMISII ZERO NETE DE CARBON
În 2022, industria construcțiilor este încă responsabilă pentru aproape 40% din toate emisiile de gaze cu efect de seră de pe planetă. Este timpul să schimbăm cursul pentru a limita cât mai mult posibil efectele schimbărilor climatice. Este timpul să analizăm în special consumul de energie și amprenta de carbon ale clădirilor.
Deși acest sector a făcut multe progrese în ultimii câțiva ani, mai are încă un drum lung de parcurs pentru a atinge obiectivul de neutralitate a carbonului până în 2050 stabilit prin Acordul de la Paris. Peste tot în lume, liderii din domeniul construcțiilor sunt de acord și iau în considerare schimbări ample pentru a oferi soluții constructive cu emisii reduse de carbon, și anume îmbunătățirea performanței materialelor pe care le folosesc și decarbonizarea proceselor de producție.
O provocare în trei direcții
Există trei aspecte care trebuie luate în calcul – mediu, economic și reglementări – „Prin reglementarea de mediu RE2020, Franța arată calea spre decarbonizarea practicilor și abordărilor din sectorul construcțiilor”, afirmă Pascal Eveillard, director de construcții durabile la Saint-Gobain. „Ulterior, Finlanda, Danemarca și Suedia au planificat deja integrarea în reglementările lor a unor cerințe cu emisii reduse de carbon, iar Uniunea Europeană analizează cum să stabilească indicatori cu emisii reduse de carbon pentru regulamentul său privind produsele de construcție și pentru directiva privind performanța energetică a clădirilor, aflată în curs de revizuire.” Reglementările sunt întărite de etichete voluntare, cum ar fi HQE (standarde de mediu de înaltă calitate) și LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). Pentru companiile de construcții, toate acestea reprezintă oportunități de a dezvolta soluții noi, mai durabile și mai virtuoase.
Iată cinci moduri în care industria construcțiilor se străduiește să își reducă emisiile de carbon pentru a face față provocărilor climatice și de mediu.
1. Fibra de sticlă proiectată ecologic și din surse bio
Nu este nimic nou în ceea ce privește utilizarea fibrei de sticlă sau a vatei minerale de sticlă ca material izolant. În sectorul construcțiilor, acestea sunt materiale izolante care nu necesită nicio prezentare. Dar ele pot fi în continuare optimizate și, într-adevăr, echipele de cercetare și dezvoltare analizează cum să le crească performanța energetică, reducând în același timp amprenta asupra mediului. ISOVER a venit cu o soluție convingătoare prin introducerea unui nou tip de fibră de sticlă. Această versiune patentată cu design ecologic a fost dezvoltată ținând cont de evaluarea ciclului de viață (LCA) a produsului. Aceasta dispune de un nou liant bio-sursă preluat din subprodusele industriilor cerealelor și zahărului. Pe lângă calitățile sale de izolare fonică și termică, este mai comod de instalat, generând o cantitate de praf mai mică decât versiunea tradițională.
În ce fel este acesta un produs Net Zero Carbon?
Deoarece ia în considerare întregul ciclu de viață (de la extragerea materiilor prime până la reciclarea produsului după utilizare), această vată minerală cu liant de proveniență bio reduce atât consumul de energie, cât și emisiile de gaze cu efect de seră. Procesul său de fabricare utilizează minimum 40% de cioburi sau particule de sticlă reciclate din produse industriale sau de uz casnic, cum ar fi parbrize, sticle și așa mai departe. Utilizarea de cioburi oferă două avantaje. În primul rând, economisește resursele naturale și reduce considerabil consumul de energie în timpul procesului de fuziune a sticlei. În al doilea rând, utilizarea cioburilor nu este dependentă de carbon, spre deosebire de cea a materiilor prime virgine.
În plus față de utilizarea cioburilor în procesul său de fabricație, ISOVER a stabilit un sistem de reciclare a fibrei de sticlă în circuit închis.
Aceste tipuri de vată minerală generează anual aproape 90.000 de tone de deșeuri* - în principal sub formă de resturi provenite de pe șantierele de construcții sau de demolare - care altfel ar fi fost îngropate. Această parte a ciclului de viață al fibrei de sticlă este reorganizată în acest nou sistem de reciclare, care contribuie la reducerea poluării, exploatând în același timp un volum mai mic de materie primă.
2. Materiale uzate reutilizate
Șase miliarde**: acesta este numărul de metri cubi de beton turnat în fiecare an la nivel global. Saint-Gobain Weber dezvoltă noi formule pentru produse cu emisii reduse de dioxid de carbon care înlocuiesc cimentul și nisipul, folosind un amestec de co-produse minerale și/sau deșeuri din alte industrii.
În ce fel este acesta un produs cu zero emisii nete de carbon?
La fel de eficient ca și cimentul tradițional și oferind același nivel de performanță, cimentul decarbonizat de la Weber este obținut prin utilizarea cenușii volatile produse prin arderea biomasei (atunci când sunt arse materiale organice, cum ar fi lemnul sau deșeurile agricole pe bază de plante). Acest liant ecologic face posibilă producerea unui material durabil care reduce amprenta de carbon cu până la 70%. Acesta oferă un adevărat beneficiu pentru mediu în ceea ce privește conservarea resurselor naturale și decarbonizarea proceselor industriale.
3. Fațade și construcții ușoare
Copyright: Zhu Difeng/Shutterstock
Fie că este vorba de gips-carton sau de izolații, departamentele de cercetare și dezvoltare lucrează pentru a reduce densitatea materialelor, căutând să determine proporțiile minime de materiale care vor atinge performanțele căutate. Mai puțină risipă de resurse înseamnă mai puțin consum de energie și o amprentă de carbon controlată. Construcțiile ușoare sunt în mod clar în plină dezvoltare!
Pe lângă economia de materiale, construcția ușoară este, de asemenea, flexibilă și adaptabilă, după cum demonstrează fațadele F4 realizate de ISOVER și Placo®. Aceste materiale pentru pereți exteriori de nouă generație pot fi demontate pentru a facilita lucrările de extindere și deconstrucție, pe lângă faptul că oferă o instalare rapidă și o amprentă de carbon redusă în comparație cu sistemele tradiționale.
În ce fel este acesta un produs Net Zero Carbon?
Tăiată la dimensiuni în fabrică și asamblată printr-un proces uscat, fațada F4 este eficientă din punct de vedere energetic. Consumul său de apă și emisiile de CO2 reprezintă doar jumătate din cele utilizate pentru un înveliș tradițional din beton. Rezultatele: trecerea de la 120 kg / 265 lbs de CO2/m2 la 60 kg / 132 lbs de CO2/m2! Acest sistem ușor îmbunătățește ciclul de viață al produsului, deoarece, atunci când se demolează, materialele rezultate pot fi refolosite în diverse industrii.
4. Vitraje
Ce s-ar întâmpla dacă vitrajele inteligente s-ar dovedi a fi una dintre cele mai bune soluții pentru construirea de clădiri cu emisii de carbon zero și consum de energie zero? O soluție este reprezentată de vitrajele triplu izolante, care au în compoziție două sticle cu pelicule de joasă emisivitate, obținându-se valori ale coeficientului de transfer termic ce satisfac cerințele nZEB sau Casa Pasivă. Dezvoltată de Saint-Gobain, sticla PLANISTAR® SUN PLUS asigură simultan izolare termică, protecție solară și transmisie luminoasă ridicată.
Cum contribuie acest produs la atingerea Net Zero Carbon?
Contribuția acestuia provine în principal de la procesul de fabricare. Saint-Gobain și-a modernizat complet fabrica de sticlă float pentru a reduce cantitatea de CO2 emisă în timpul fabricării sale. Aceste linii ultra-eficiente sunt echipate cu cuptoare care permit reducerea pierderilor de consum de energie cu 19%. În plus, adăugarea de cioburi pentru producerea sticlei limitează emisiile de CO2 la 200 kg/tonă sticlă față de 500 kg CO2/tonă sticlă rezultate din procesul de producție folosind materii prime noi. Aceasta este una dintre calitățile sticlei: poate fi reciclată la nesfârșit, fără a-și pierde proprietățile, conservând astfel resursele naturale.
5. Procese de fabricație
În timp ce materialele contribuie la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră, există un alt domeniu de inovare care trebuie urmărit: procesele industriale, care sunt îmbunătățite în mod continuu pentru a reduce consumul de energie. Pentru a optimiza aceste linii de producție în vederea atingerii obiectivului "zero emisii de carbon" până în 2050, Saint-Gobain se angajează să utilizeze energie electrică în procesele sale. Grupul a investit recent 25 de milioane de euro în unitatea de producție de plăci de gips-carton din Norvegia, devenind astfel prima fabrică neutră din punct de vedere al emisiilor de carbon din lume.
În ce fel este acesta un proces Net Zero Carbon?
Până în prezent, fabrica din Fredrikstad a fost alimentată cu gaze naturale. Cu toate acestea, energia verde va prelua acum locul. Urmând să fie finalizat la începutul anului 2023, acest proiect cu emisii zero de carbon ar trebui să permită economisirea a peste 20.000 de tone de emisii de CO2 anual, reducând în același timp consumul de energie. Până în 2025, Grupul intenționează să implementeze acest tip de transformare industrială la alte situri (pe mai multe continente), extinzând în același timp capacitatea acestui proces de a utiliza majoritatea tipurilor de energie regenerabilă disponibile la nivel local: electricitate verde, biomasă, biogaz, hidrogen verde etc.
O investiție majoră pentru a spori considerabil efortul "Zero carbon": utilizarea cuptoarelor SBM (Submerged Burner Melter) pentru producția de vată minerală. Cuptoarele de modă veche, alimentate cu cărbune și consumatoare de energie sunt de domeniul trecutului, iar acum e timpul să vorbim despre sisteme de topire cu arzător imersat, care emit puțin oxid de azot (NOx). Folosit și pentru reciclarea deșeurilor, acest tip de cuptoare cu randament ridicat asigură o fuziune mai omogenă și pot utiliza biomasa ca și combustibil.
După cum puteți vedea, decarbonizarea industriei construcțiilor presupune inovații la tot pasul. Din amonte până în aval, de-a lungul lanțului valoric, trei motoare principale vor face posibil saltul „zero carbon”: dezvoltarea de noi materiale și noi formulări pentru a proteja resursele, modernizarea proceselor de fabricație și instituirea unei economii circulare. Această abordare mai durabilă și mai virtuoasă „Net Zero Carbon” deschide ușa către sectorul construcțiilor de mâine, în care amprenta ecologică se diminuează cu fiecare pas înainte.
