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来宾帖子
2022年6月8日13:34

来宾帖子:减少材料的使用可能会使汽车和房屋的排放量至少减少三分之一

多个作者

06.08.22
来宾帖子 来宾帖子:减少材料的使用可能会使汽车和房屋的排放量至少减少三分之一

生产进入我们汽车和房屋的钢,混凝土和其他材料四分之一在所有温室气体中,因此更有效地使用这些东西具有削减排放的巨大潜力。

在我们最近的研究中,发表在自然通讯,我们发现,建造更轻和较小的产品,再加上更强烈的材料使用和某些行为转移,可以将这些部门的排放量减少在一到三分之二之间。

更重要的是,进行这些更改并不需要任何技术突破,而只是政治家和公民之间的意愿。

我们调查了直到2050年期间的住宅建筑物和车辆的生产,使用和处置,探讨了对需求,人口规模和气候政策的不同假设。

我们的建模表明,材料效率如何在能源效率和低碳能源供应上节省节省,使其成为这些部门深脱碳的第三个支柱。必威体育在线注册

不同的期货

建筑业是负责任的40%的与材料相关的二氧化碳(CO2)排放。我们选择专注于住宅建筑,因为它们是该行业中最大的能源和材料消费者。必威体育在线注册

我们发现,减少房屋建筑中使用的材料数量,称为“脱水”,到2050年,累计总计二氧化碳(GTCO2E)的累积总计可以减少排放量。

在未来几十年中,此类策略的累积影响可以在下面图表上排的红色,橙色和黄色部分中看到,在以后的三种不同的情况下 -低能需求必威体育在线注册,,,,共享的社会经济途径1(SSP1)和SSP2。

物质效率策略的结果还取决于未来的气候政策。我们比较了场景,其中更多的清洁能源和电动汽车在2C目标中保持变暖必威体育在线注册巴黎协议,对于那些没有其他气候政策的人来说。这些替代方案在下图中标记为“ 2C POL”和“ NO POL”。

图表的蓝色部分显示了制造业中材料效率干预措施的影响,该干预措施又占材料相关的二氧化碳排放量的40%。乘用车占该行业的大部分消费,我们发现与汽车相关的排放量可能会在同期至2050年的同期累计总计13-26GTCO2E降低。

全球总累积(顶部)和年度2050年(底部)温室气体排放减少,这是由于10个工业和需求侧材料效率策略的技术潜力。这低能需求必威体育在线注册(LED)场景需要大量提高能源效率,而地板空间和车队尺寸的增长只有有限的增长必威体育在线注册,共享的社会经济途径1(SSP1)方案包括可再生能源和能源效率增长的良好条件,SSP2方案提供了中间条件。必威体育在线注册资源:Pauliuk等。(2021)

分享和缩小规模

总体而言,我们研究了10种不同的策略来减少材料使用和排放,假设到2040年将采用这种方法。

如果是这种情况,我们的结果表明,到2050年,与没有实施这些策略实施的排放相比,与房屋和汽车相关的年度排放将大约在三分之一和三分之二之间减少。

需求方面的三种材料效率策略可以提供大多数降低车辆

其中包括乘车共享或拼车,这减少了骑行一起驱动的汽车数字和距离,并且可以通过应用程序来促进Blablacar。同样,汽车共享(这意味着人们在短期内租用附近的汽车)可以有效地减少汽车的所有权。

车辆的第三个措施是减少汽车的尺寸,因此是重量。这可能是由于汽车共享而自动发生的,因为与购买的汽车相比,租车可能是适合行程的,这必须是通用的。

对于房屋,需求侧材料效率是关键。在这里,我们假定与基线相比,人均地板空间最多可减少20%,从而减少所需的建筑材料量以及加热或冷却建筑物所需的能量。必威体育在线注册

减少地板空间的一种措施是,如果人们生活在多单元住宅而不是单户住宅中,这也会增加城市密度,并可能激励公共交通工具而不是驾驶。

我们还研究了使用木材而不是混凝土和砌体的使用,该木材的排放量要低得多,隔离碳。我们的模型仅假设木材供应有限,但是我们发现,如果我们将木制建筑与地板空间限制相结合,总需求不会增加。

我们还考虑了增加的回收利用,零件的再利用,较长的产品寿命,生产过程中的收益率较大以及较轻的产品的构建。所有这些策略都提供了物质节省,但是减少排放只是适度的。

已经有大量的金属回收利用,可以节省大量排放,但是将回收利用扩展到其他材料的收益少于已经发生的回收利用。

我们还发现,只有当产品寿命扩展将气候应用于高效的建筑物和电动汽车时,而不是在当前股票中效果较差的产品。

不仅仅是回收

总体而言,我们研究的策略将大大减少这两个部门对自然资源生产的“主要”材料的需求。

与没有材料效率干预所需的水平相比,初级钢需求将下降到四分之一的水泥需求,而铜的需求将减少一半,而没有材料效率干预措施(分别在图表中的深色固体与深色虚线)。

这些材料将在很大程度上被回收或“次要”材料代替,这些材料可以在下面的图表中看到(明亮的线条)。

材料效率(ME)对乘用车和住宅建筑物的材料生产的影响。资源:Pauliuk等。(2021)

对于那些促进循环经济,这将是一个重大发展。但是,我们还表明,减少对新产品的总体需求,因此材料至少与增加回收率一样重要,尤其是在循环经济和缓解气候变化之间建立共同利益。

对于这项研究,我们建立了一个新模型这可以追溯产品复古,它们的组成和运营特征从生产和维护中,最终到终止寿命,在那里材料可用于回收。

该模型在一份报告中首先应用于G7国家 /地区国际资源小组,已告知欧盟的形成循环行动计划及其翻新波

该研究还表明,从绝对的角度来看,发展中国家的脱水削减的排放量比工业化国家的排放量大得多。意识到其中一些收益也许是不是微不足道的就政策创新而言,但不需要技术突破。实际上,这些技术已经到位,我们几乎可以立即开始从我们的研究中确定收益。

Pauliuk,S。等。(2021)从住宅建筑和汽车中的物质效率,自然通讯中节省资源和排放的全球方案,doi:10.1038/s41467-021-25300-4

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