Päť hlavných priorít pre dosiahnutie nulových emisií v stavebnom sektore do roku 2050

Budovy a stavebníctvo sú zodpovedné za takmer 40 % globálnych emisií oxidu uhličitého spojených s využívaním energie. Tieto emisie sa delia na dve hlavné kategórie: prevádzkové emisie (približne 70 %) a zabudované emisie (zvyšných 30 %). Na splnenie cieľov Parížskej dohody, ktorá sa snaží udržať globálne otepľovanie pod 1,5 °C, musí stavebný sektor znížiť svoje emisie o polovicu do roku 2030 a dosiahnuť nulové emisie do roku 2050.

Medzi hlavné priority patrí:

• Celkový pohľad s posudzovaním uhlíkovej stopy počas celého životného cyklu (Lifecycle Carbon Assessments): Dokument vysvetľuje, že donedávna sa decarbonizácia stavebníctva zameriavala najmä na prevádzkovú energiu. Avšak s tým, ako sa prevádzka stáva čistejšou, zabudovaný uhlík, ktorý pochádza z výroby materiálov ako betón a oceľ, prepravy a demolácie, naberá na význame. Materiály ako betón a oceľ samotné predstavujú takmer štvrtinu globálnych emisií. Preto sa odporúča používať rámce posudzovania uhlíkovej stopy počas celého životného cyklu (Whole Life Carbon – WLC), ako napríklad rámec Svetovej obchodnej rady pre trvalo udržateľný rozvoj (WBCSD), ktorý pomáha sledovať emisie z celého životného cyklu budovy. Tieto hodnotenia poskytujú lepší prehľad o uhlíkových hotspotov, ktorými sú často štrukturálne systémy a interiérové povrchové úpravy. Európska únia (EÚ) už zahrnula požiadavku na vykazovanie uhlíkovej stopy počas celého životného cyklu pre všetky nové budovy do svojej smernice o energetickej hospodárnosti budov a očakáva sa, že ďalšie jurisdikcie budú nasledovať.
• Čistenie materiálov s vysokým dopadom: Dokument zdôrazňuje potrebu riešiť najväčšie zdroje emisií v stavebníctve: cement, oceľ a hliník, ktoré spolu predstavujú približne 30 % emisií tohto odvetvia. Existujú však nové technológie a výrobné metódy, ktoré významne znižujú ich uhlíkovú stopu. Medzi ne patria:
  • Ciment: Alternatívy k tradičnému portlandskému cementu, ktorý je uhlíkovo náročný kvôli kalcinácii vápenca, ako napríklad geopolymérny cement vyrobený z priemyselných vedľajších produktov (popolček, troska), ktorý tento proces úplne obchádza. Ďalšou možnosťou je karbónom vytvrdzovaný betón, ktorý počas tvrdnutia absorbuje CO2 a môže znížiť emisie až o 80 %.
  • Oceľ: Prebieha prechod od vysokých pecí na spaľovanie uhlia k elektrickým oblúkovým peciam, ktoré pri napájaní obnoviteľnými zdrojmi energie umožňujú výrobu ocele s nižšími emisiami. Perspektívna je aj priama redukcia na báze vodíka, ktorá nahrádza uhlík vodíkom v procese redukcie. Oba prístupy uľahčujú aj recykláciu šrotovej ocele, čím sa znižuje spotreba energie. Recyklácia ocele využíva približne o 75 % menej energie ako jej výroba zo surovej rudy.
  • Hliník: Výroba hliníka je energeticky náročná, preto je dôležité prejsť na nízkouhlíkové tavenie poháňané obnoviteľnými zdrojmi a rozšíriť systémy recyklácie s uzavretým cyklom. Okrem nových materiálov je dôležité znížiť celkové množstvo používaných materiálov prostredníctvom inteligentnejších, ľahších návrhov a modulárnych stavebných systémov. Dôležité sú aj stratégie opätovného použitia, ako napríklad záchrana dreva, tehál alebo ocele z demolovaných budov, čím sa predchádza emisiám z ťažby a spracovania. Americké ministerstvo energetiky (DOE) vo svojom pláne na dekarbonizáciu stavebného sektora tiež zdôrazňuje cirkulárnu ekonomiku ako kľúčovú stratégiu a vyzýva na rozšírenie politík a stimulov na podporu opätovne použitých a recyklovaných materiálov.
• Obnova a elektrifikácia: Obnova existujúcich budov ponúka priamu a škálovateľnú cestu k zníženiu emisií. Zlepšenia, ako je lepšia izolácia, vysokoúčinné okná a efektívnejšie systémy HVAC, môžu znížiť prevádzkovú spotrebu energie o 50 – 75 %. Électrification, teda nahradenie plynových systémov elektrickými, ako sú tepelné čerpadlá, tieto úspory ďalej zvyšuje, najmä ak je elektrická sieť napájaná čistými zdrojmi energie. San Diego realizuje tieto stratégie s cieľom znížiť spotrebu zemného plynu v budovách o 90 % do roku 2035 a pilotuje rozsiahle mikrogridy napájané solárnou energiou a zálohované batériami. Napriek tomu škálovanie obnovy nie je jednoduché kvôli vysokým počiatočným nákladom, nerovnomerným programom stimulov a rozdielom v prístupe, najmä v nízkopríjmových komunitách. DOE preto spustilo iniciatívu Affordable Home Energy Shot na zníženie nákladov na obnovu na polovicu a rozšírenie prístupu k modernizáciám. Je dôležité si uvedomiť, že približne 80 % budov, ktoré budú existovať v roku 2050, už dnes stojí, čo znamená, že zameranie sa na znižovanie emisií sa musí presunúť aj na modernizáciu existujúcich budov.
• Politika, partnerstvá a dlhodobá stratégia: Dosiahnutie nulových emisií v budovách nezávisí len od lepších materiálov alebo inteligentnejších technológií, ale aj od správnych politických rámcov, finančných stimulov a dlhodobej koordinácie medzi sektormi. Normy energetickej hospodárnosti budov (Building Performance Standards – BPS), ktoré vyžadujú, aby existujúce budovy časom spĺňali špecifické ciele v oblasti energie alebo emisií, sú jedným z najúčinnejších nástrojov, ktoré vlády používajú. Viac ako 30 amerických miest a štátov už prijalo politiky BPS, vrátane San Diega, kde miestna norma stanovuje cieľ nulových prevádzkových emisií do roku 2035. Na podnikovej úrovni získavajú na popularite iniciatívy ako Science-Based Targets initiative (SBTi), ktoré pomáhajú spoločnostiam zosúladiť ich klimatické záväzky so skutočnými trajektóriami emisií. Politika zohráva kľúčovú úlohu aj pri formovaní ekonomiky dekarbonizácie. Súčasné dotácie na fosílne palivá narúšajú trh v prospech uhlíkovo náročných možností, zatiaľ čo nízkouhlíkové technológie často čelia finančným prekážkam. Presmerovanie dotácií a zavedenie cien uhlíka môže pomôcť vyrovnať podmienky. Podľa Medzinárodnej agentúry pre energiu (IEA) približne 70 % zníženia emisií potrebného do roku 2050 závisí od silnejších cenových signálov a finančných stimulov. Na riešení tejto výzvy musia spolupracovať rôzne sektory prostredníctvom verejno-súkromných partnerstiev. Iniciatívy ako Advancing Net Zero program Svetovej rady pre zelené budovy spájajú viac ako 100 národných rád pre zelené budovy na výmenu nástrojov, dát a osvedčených postupov. Rastie aj snaha o harmonizáciu noriem, ako napríklad britská norma Net Zero Carbon Buildings Standard.
• Inovácie + pracovná sila = skutočný dopad: Dokument poukazuje na dôležitosť inovácií v oblastiach ako sú pokročilé systémy skladovania energie, technológie priameho zachytávania vzduchu (DAC) a inteligentné siete. Zároveň zdôrazňuje, že ani najpokročilejšie technológie sa nedokážu rozšíriť bez kvalifikovanej pracovnej sily. San Diego Gas & Electric (SDG&E) aktívne spolupracuje s miestnymi vysokými školami na školení pracovníkov v oblasti inštalácie solárnych systémov, elektrifikácie budov a energetickej efektívnosti, pričom sa zameriava aj na zapojenie nedostatočne zastúpených komunít. Je dôležité investovať do výskumu a vývoja, pretože takmer polovica zníženia emisií potrebného do roku 2050 závisí od technológií, ktoré sú dnes ešte v raných fázach vývoja.

Na záver dokument konštatuje, že cesta k nulovým emisiám v budovách nie je o jednom riešení, ale o systémovom prístupe, ktorý spája inteligentnejšie materiály, efektívny dizajn, čistú energiu a inkluzívne politiky. Aj keď existujú prekážky, plán je k dispozícii a s odvážnymi a koordinovanými opatreniami v celom hodnotovom reťazci stavebníctva sa tento sektor môže stať významnou súčasťou riešenia klimatickej krízy. Dokument tiež odkazuje na ďalšie zdroje informácií týkajúce sa dekarbonizácie stavebného prostredia. Printemps

Dokument publikovaný na azobuild.com

---

Glosár kľúčových pojmov

• Net-zero emisie: Stav, kedy sú celkové emisie skleníkových plynov produkované určitou činnosťou alebo sektorom kompenzované ich odstránením z atmosféry, čím sa dosiahne nulová čistá hodnota emisií.
• Prevádzkový uhlík (Operational carbon): Emisie skleníkových plynov, ktoré vznikajú počas bežnej prevádzky budovy, ako je spotreba energie na vykurovanie, chladenie, osvetlenie a prevádzku spotrebičov.
• Vstavaný uhlík (Embodied carbon): Celkové emisie skleníkových plynov spojené s výrobou stavebných materiálov, ich transportom, výstavbou budovy a jej konečnou likvidáciou (vrátane demolácie a recyklácie).
• Posudzovanie uhlíkovej stopy počas celého životného cyklu (Whole Life Carbon Framework assessment): Metodika na hodnotenie všetkých emisií uhlíka spojených s budovou počas celého jej životného cyklu, od ťažby surovín až po koniec jej životnosti.
• Retrofitting: Modernizácia existujúcej budovy s cieľom zlepšiť jej energetickú účinnosť a znížiť spotrebu energie a emisie skleníkových plynov.
• Elektrifikácia: Nahradenie systémov využívajúcich fosílne palivá (napríklad plynové kotly) elektrickými alternatívami (napríklad tepelnými čerpadlami).
• Building Performance Standards (BPS): Politické opatrenia, ktoré stanovujú povinné ciele v oblasti energetickej účinnosti alebo emisií pre existujúce budovy, s cieľom postupne znižovať ich environmentálny dopad.
• Geopolymérny cement: Alternatívny typ cementu, ktorý sa vyrába z priemyselných vedľajších produktov (ako je popolček alebo troska) a produkuje výrazne menej emisií CO₂ v porovnaní s tradičným portlandským cementom.
• Uhlíkom vytvrdzovaný betón (Carbon-cured concrete): Inovatívny typ betónu, ktorý počas procesu tvrdnutia absorbuje oxid uhličitý z atmosféry, čím prispieva k sekvestrácii uhlíka.
• Kruhové hospodárstvo (Circularity): Ekonomický systém, ktorého cieľom je minimalizovať odpad a maximálne využívať zdroje tým, že sa produkty a materiály udržiavajú v obehu čo najdlhšie. V stavebníctve to zahŕňa napríklad opätovné použitie a recykláciu stavebných materiálov.