


未来的家园不会像《杰森一家》那样。它不会配备飞行汽车或机器人女佣。虽然它将采用卡通片创作者无法想象的一系列清洁能源技术——太阳能窗户、锂空气电池、人工智能——但它主要将由木材和使用过的材料建造,如回收水泥和地毯。
专家表示,这些技术将大大减少我们的碳排放量。而且它们每天都在变得更便宜。

“我们可以建造净零能耗建筑,”美国绿色建筑委员会的高级政策顾问伊丽莎白·比尔兹利说,该委员会负责认证节能建筑。比尔兹利本周在德国波恩参加2017年联合国气候变化大会,她正在倡导到2050年让所有建筑产生的能源至少与消耗的能源相等。“我们已经在应对气候问题上工作了几十年,”她说。“我们坚信现在是采取气候行动的时候了。”
建筑通过两种主要方式产生污染。一是能源消耗。住宅和商业建筑占美国消耗电力的70%——而这些电力大多来自燃烧高碳排放的煤炭和天然气。第二种产生污染的方式是使用钢材和混凝土等材料,这些材料的碳足迹相当大。
为了减少能源消耗,比尔兹利说,房主和物业经理可以安装LED灯,利用屋顶太阳能电池板发电,并使用智能热水器和空调来储存清洁能源。她描述了其他技术,例如当房间过热时会自动变暗的窗户,这样可以在保持房屋舒适的同时节省空调能源。
“照明制造商已经开发出使用传感器来感知你是否在场以及是否活跃的系统,”比尔兹利说。“这些设备也越来越便宜。”

这只是问题的一部分。比尔兹利说,公司还必须着手更具挑战性的任务,即用低碳材料建造建筑,而不是钢材和混凝土。制造商通过在鼓风炉中加热铁矿石和煤来生产钢材。他们通过在窑炉中加热石灰石和粘土来生产水泥,即混凝土的粘合剂。燃烧煤炭和石灰石也会释放二氧化碳。
生产钢材和水泥所需的巨大热量需要消耗大量的能源,而生产商通过燃烧煤炭(或较少使用的天然气)来产生这种热量。钢材、混凝土及相关建筑材料的生产产生的碳排放量比地球上所有汽车、卡车和小型货车的总排放量还要多。能源爱好者将与建筑材料相关的污染称为“隐含碳”。
“对于建筑产品,人们对其环境影响的兴趣日益浓厚——尽管还相对较新,”比尔兹利说。“它能持续多久?它是一种耐用的产品,还是很快就会被替换并进入垃圾填埋场或焚烧炉?”她补充道,“现在有了可以结合碳并成为碳汇的新产品。”
生产商正着眼于建造大型建筑,甚至摩天大楼,使用木材。树木吸收大气中的碳并将其储存在叶子和树枝中。木制建筑可以永久地储存碳。只要森林得到补充,并且生产商在木材部件的运输和制造过程中不燃烧过多的煤炭、石油或天然气,这对气候来说就是一种胜利。
“我们知道我们的人口越来越密集,而且我们不希望只建低矮的建筑来增加城市蔓延,”比尔兹利说。“过去几十年来,我们一直在投资和研究,以开发更坚固、能够支撑摩天大楼的木材产品。”据估计,一栋20层的木结构建筑可以固碳约3000吨——这相当于约600辆汽车的年排放量。

即使在木结构建筑中,设计师也会在基础中使用混凝土,在连接木梁的配件中使用钢材。一些科学家和工程师正在努力缩小这些基本材料的碳足迹。“迄今为止的所有回收工作都为新想法和新产品创造了机会,”比尔兹利说。
例如,钢铁制造商正在用废金属锻造新零件。在瑞典,科学家们正在利用藻类吸收水泥生产过程中的碳排放。在美国,Solidia Technologies公司是一家美国混凝土生产商,开发了一种新型混凝土,该混凝土在凝固过程中会吸收二氧化碳。
生产商也正着眼于使用来自回收品的其他材料,用回收纸板制造隔热材料,用旧塑料瓶制造地毯。“现在,市面上的很多地毯都是由回收材料制成的,而且本身也可以再次回收,”比尔兹利说。“这是一个真正的循环过程,没有浪费。”
未来的家园可能将由今天的垃圾——废弃的木材、金属、纸板和塑料,以及可以从空中捕获的导致地球变暖的碳排放物——建造而成。再加上智能照明和高效电器,你就可以建造一个碳足迹极小的建筑。
“如果你有机会(使用)太阳能或风能,你就可以创造一个净零能耗的家,那会更好,”比尔兹利说。“我们有解决方案,我们正在实施它们。”
Nexus Media是一家报道气候、能源、政治、艺术和文化的联合新闻社。Owen Agnew、Jeremy Deaton和Josh Landis为本报道做出了贡献。