ساختمان‌ها، کارخانه‌ها تولید دی‌اکسیدکربن
مترجم: فرداد احمدی|
پیش‌تر در مجموعه مقالاتی تحت عنوان «جهان انرژی در مسیر انحرافی» که «روزنامه تعادل» در چهار بخش به چاپ رساند، گزارش آژانس بین‌المللی انرژی (IEA) درباره عملکرد 45 حوزه انرژی در زمینه محیط زیست و فاصله آنها از آنچه IEA برای سال 2030 ترسیم کرده است شرح داده شد. یکی از حوزه‌های عمده این گزارش به اتلاف انرژی در «ساختمان‌سازی» اختصاص داشت که نشان می‌داد صنعت ساختمان‌سازی تا سال 2030 در چه جایگاهی در بخش‌های «عایق‌بندی»، «گرمایش»، «پمپ‌های حرارتی»، «سرمایش»، «روشنایی»، «لوازم و تجهیزات خانگی» و «مراکز داده و شبکه‌های مخابراتی» قرار خواهد گرفت. اکنون «رید لندبرگ» و «جرمی هاجز» گزارشی را در بلومبرگ به نگارش درآورده‌اند که با تکیه بر موضوع سطح قابل توجه آلایندگی ساختمان‌سازی، تمرکز خود را بر حجم انتشار دی اکسید کربن از فرایند ساخت مواد اولیه پرکاربرد مورد استفاده در ساختمان‌ها، یعنی سیمان و فولاد قرار داده‌اند. آنان در گزارش خود نشان می‌دهند که علاوه بر اینکه هر دو این مواد در فرایند تهیه شدن نیازمند صرف انرژی فراوانی هستند، آلایندگی زیادی هم چه در زمان تولید و چه در زمان مصرف دارند؛ بطوری که صنعت ساختمانی در مجموع 11 درصد از آلایندگی جو زمین و انتشار دی‌اکسید کربن را به خود اختصاص داده است. اعداد و ارقام دقیق میزان انتشار کربن برای تولید یک تن از هر یک از بخش‌های سیمان و فولاد را در گزارش پیش رو بخوانید.
پایه‌های زیبا و خطوط براق مجزا در ساختمان‌های مدرنی که در مراکز شهرها قد علم می‌کنند، نوعی از آلودگی گسترده هستند. فرقی نمی‌کند که آسمان‌خراش «شارد» در لندن باشد یا مرکز تجارت جهانی در نیویورک، همه ساختمان‌های مدرن بر سیمان و فولاد متکی هستند. در حالی که این مواد بی‌خطر به نظر می‌رسند، تهیه هر کدام با فرایندهای شیمیایی همراه است و تناژ بالایی از دی‌اکسید کربن را علاوه بر آنچه از انرژی مصرفی‌شان آزاد می‌شود، منتشر می‌کنند. بر اساس گزارش C40 (گروهی از مقامات برجسته شهری)، ساخت‌وساز مسوول 11 درصد از انتشار جهانی کربن است. این ارقام نشان‌دهنده آن است که چگونه تلاش‌ها برای مهار انتشار گازهای گلخانه‌ای تقریبأ همه بخش‌های اقتصاد را درگیر خود کرده است. از آنجا که ساختمان‌ها یک منبع بزرگ آلودگی‌اند، سیاست‌گذاران پس از تمرکز بر صنعت انرژی، اکنون در حال بررسی هستند که چگونه شرکت‌های ساخت فولاد مثل «تیسنکراپ ای‌جی» و تأمین‌کنندگان سیمان مانند «لافارگ‌هولکیم ال‌تی‌دی» را مجاب کنند که به جایگزین‌های سبزتر نظر داشته باشند.
آلایندگی ساختمانی
در سال 2017، آلایندگی ساختمانی از فولاد، سیمان و ساختمان‌ها از میزان آلایندگی اتوموبیل‌ها و کامیون‌ها فراتر رفت (منبع: آژانس بین‌المللی انرژی، WEO: 2018) جان بارت، استاد دانشکده زمین و محیط زیست در دانشگاه لیدز در شمال انگلستان بیان کرد: «هر کسی می‌داند که برای گرم کردن خانه و روشن کردن لامپ، الکتریسیته و انرژی مصرف می‌شود، اما برخی ممکن است ندانند که در وهله نخست در تمام مواد مورد نیاز برای ساختن ساختمان انرژی نهفته است. این مساله بزرگی است.» بخش قابل توجهی از رد پای کربن در طول عمر ساختمان، در مواد استفاده شده در سازه‌ها حبس است. بر اساس اطلاعات شورای ساختمان سبز بریتانیا که 400 نفر از طراحان، شرکت‌های ساختمانی و سازندگان املاک را گرد هم آورده است، هیچکس این گازهای گلخانه‌ای نهفته در سازه‌ها را کنترل نکرده است.
یک مثال آشکار این مساله ساختمان «لیدن‌هال» در منطقه تجاری شهر لندن است که با نمای بزرگ پنیرمانندش شناخته می‌شود. شورای ساختمان سبز بریتانیا در گزارش خود با اشاره به داده‌های شرکت ساختمان‌سازی «بریتیش لند» اعلام کرد که سازه ساختمان «لیدن‌هال» باعث انتشار 92 هزار و 210 تن کربن می‌شود. این رقم به اندازه انتشار دی‌اکسید کربن سالانه 20 هزار خودرو است. حدود 60 درصد این ساختمان از فولاد و سیمان است. با جایگزینی نسخه‌های سبزتر برای موادی که برای ساخت‌وساز به کار می‌روند و همچنین با بهبود بهره‌وری، انتشار گازهای گلخانه‌ای از ساختمان‌ها می‌تواند تا سال 2050 به میزان 44 درصد کاهش یابد. البته اگر دولت‌ها محلی و شهرداران از طریق مقررات آب‌وهوایی بلندپروازانه به کاهش آسیب شهرها بر محیط زیست همت گمارند. کریستینا لامسدن، مشاور انرژی شرکت «آروپ گروپ» در لندن با بیان اینکه بازدهی مواد پیروز واقعی رقابت‌ها است، گفت: «سیمان کم‌کربن به عنوان یک راه‌حل واقعی بالقوه مطرح است.»
یافته‌های گزارش C40، منتشر شده توسط «آروپ گروه ال‌تی‌دی» و دانشگاه لیدز نشان می‌دهد که از 96 شهر بزرگ جهان گازهای گلخانه‌ای متصاعد می‌شود. C40 شبکه شهرهایی است که متعهد به مبارزه با تغییر اقلیم‌اند. مایکل بلومبرگ، بنیانگذار و مالک بیشترین سهام بلومبرگ ال‌پی، رییس هیئیت مدیره این گروه است.
طبق این گزارش، گازهای گلخانه‌ای ناشی از تولید سیمان، فولاد و مواد لاستیکی که در ساختمان‌سازی به کار می‌روند 60 درصد از گازهای گلخانه‌ای بنا‌ها را تشکیل می‌دهند که حین استخراج، نقل و انتقال و در محل استفاده آزاد می‌شود. منبع تقریبأ نیمی از گازهای گلخانه‌ای انتشاریافته از ساختمان‌ها سوخت فسیلی و الکتریسیته است.میله‌های فولادی تقویت‌کننده ستون بسیاری از ساختمان‌های تجاری و تعداد روزافزونی از خانه‌هاست. به همین دلیل تولید فولاد یکی از آلوده‌کننده‌ترین فرآیندهای صنعتی است.
در مراحل زیادی از روند تولید، CO2 در هوا منتشر می‌شود و بیشترین میزان این انتشار هنگامی است که در کوره‌های بلند، آهن از سنگ معدن استخراج می‌شود. کوره که تا بیش از 1000 درجه سانتی‌گراد (یا 1832 درجه فارنهایت) گرم می‌شود، هم سنگ معدن آهن و هم کربن را، اغلب به شکل ذغال، فشرده می‌کند. در اثر حرارت دیدن این دو، آهن خالص به علاوه دی اکسید کربن تولید می‌شود.
چرا فولاد تا این حد آلوده‌کننده است
تبدیل سنگ معدن آهن به فولاد مستلزم مصرف انرژی و واکنش‌های شیمیایی است که دی اکسید کربن آزاد می‌کنند. بنا بر نظر موسسه جهانی فولاد، برای هر تن فولادی که تولید می‌شود، تقریبأ هزار و 830 کیلوگرم کربن وارد جو می‌شود. بر اساس داده‌های اداره اطلاعات انرژی امریکا، این حجم از انتشار دی‌اکسید کربن بیش از گازهای گلخانه‌ای انتشار یافته از اتومبیل‌های امریکایی است که از «نیویورک» تا «سالت لیک سیتی» می‌رانند و برمی‌گردند. در آسمان‌خراش‌های مدرن هزاران تن فولاد به کار رفته است. طبق نظر مهندس ساختمان مونترآل، WSP، فقط در قسمت مخروطی‌شکل ساختمان 95 طبقه«شارد» لندن که 66 متر طول دارد، 500 تن فلز به کار رفته است. شرکت‌هایی مانند «تویسن‌کراپ» خواهان استفاده از هیدروژن به جای زغال‌سنگ برای استخراج آهن از سنگ‌آهن هستند که انتشار گازهای گلخانه‌ای را به‌شدت کاهش می‌دهد. این کار مستلزم تهیه مقادیر بسیار زیاد هیدروژن است، که خود نیازمند انرژی است. راهکار دیگر یافتن راهی برای استفاده کمتر از فولاد و سایر مواد است. اندرو پارویس، مدیر ایمنی، سلامت و محیط زیست موسسه جهانی فولاد در مکالمه‌ای تلفنی از بروکسل بیان کرد: «ممکن است 10 تا 20 سال طول بکشد تا تکنولوژی هیدروژن برای صنعت فولاد تجاری‌سازی شود.» تولید سیمان یکی دیگر از فرایندهای به‌شدت آلاینده است. این فرایند نیازمند پختن سنگ آهک یا کربنات کلسیم در دمایی بیش از 1400 درجه سانتی‌گراد است تا به ماده‌ای تحت عنوان «کلینکر» تبدیل شود که یک عنصر کلیدی برای سخت‌تر شدن بتون است. کوره‌هایی که برای جدا کردن کربن از سنگ آهک مورد استفاده قرار می‌گیرند، CO2 منتشر می‌کنند. آنها همچنین برای فعالیت به انرژی زیادی نیاز دارند.
به گفته موسسه جهانی بتن و سیمان، هر تن سیمان، حدود نیم تن CO2 تولید می‌کند و در یک کامیون معمولی حمل سیمان حدود 13 تن سیمان جای می‌گیرد. آژانس بین‌المللی انرژی تخمین زده است که سیمان به تنهایی مسوول انتشار حدود 7 درصد از گازهای گلخانه‌ای جهان است. و در بسیاری از ساختمان‌های جدید، سیمان بیشتری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چرا سیمان تا این حد آلوده‌کننده است؟
در زمان ساختن کلینکر که عنصری کلیدی برای سیمان است، دی‌اکسید کربن تولید می‌شود. مهندس WSP (یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌های خدمات حرفه‌ای در جهان) در وبسایت خود بیان کرد: «در حالی که ساختمان قدیمی مرکز تجارت جهانی با ستون‌های خارجی از جنس فولاد طراحی شده بود، مرکز جدید که ساخت آن در سال 2016 به پایان رسید، یک هسته بتنی دارد که در شاکله 104 طبقه‌ای آن تا بالاترین طبقات امتداد می‌یابد. بر اساس ادعای سازندگان این ساختمان (اداره بندر نیویورک و نیوجرسی)، حدود 200 هزار یارد (182 هزار و 880 متر) بتن در ساختمان مذکور به کار رفته است که برای ساخت یک پیاده‌رو از نیویورک به شیکاگو (1149 کیلومتر) کفایت می‌کند. شرکت «لافارج» واقع در سویس و شرکت‌هایی مانند هلدینگ «واگنرز» در استرالیا به دنبال راه‌هایی برای کاهش کلینکر در سیمان هستند. آنان همچنین برای پیدا کردن جایگزین‌هایی مثل دوده یا پسماندهای کوره‌های بادی تلاش می‌کنند.
کلود لوریا، مدیر بخش سیمان در موسسه جهانی سیمان و بتن بیان کرد: «ما در بخش خودمان کارهای زیادی انجام داده‌ایم، اما تصدیق می‌کنیم که برای رسیدن به اهداف توافقنامه پاریس باید کارهای بیشتری انجام شود. وی همچنین گفت: «ما برای کاهش انتشار مستقیم گازهای گلخانه‌ای از بخش خودمان، سخت کار می‌کنیم اما همکاری در تمام بخش‌های محیط زیستی مربوط به ساختمان نیز بسیار مهم است. کل زنجیره ارزش، در صورتی که همه اهرم‌های ممکن را مورد استفاده قرار دهد خواهد توانست ما را به بیشترین پیشرفت در این زمینه برساند. سیاست‌گذاران به دنبال راه‌حل‌ها می‌گردند و گروه‌های صنعتی و تحقیقاتی با پیشنهادهایشان می‌آیند. چالش آنها این است که بین محیط زیست و نیازهای جمعیتی برای امکانات زیرساختی بیشتر تعادلی را برقرار کنند. آنان با پیش‌بینی‌هایی مواجه هستند که بر اساس آنها آلودگی‌های ناشی از مصالح ساختمانی فقط گسترش می‌یابند. مارکوس برنسون، مدیر پژوهشی در برنامه شهرهای C40 بیان کرد: «در جنوب شرقی آسیا، هند و افریقا، بیشتر ساختمان‌هایی که در سال 2050 وجود خواهند داشت هنوز ساخته نشده‌اند.» وی افزود: «این یک موقعیت بحرانی است که بسیاری از شهرها و کشورها باید آن را الآن در نظر داشته باشند.»
بر اساس گزارشی از آژانس بین‌المللی انرژی که جایگزین‌ها برای صنایع را مورد بررسی قرار داده است، احتمالأ تولید سیمان تا اواسط قرن 21 به میزان 12 تا 23 درصد افزایش پیدا می‌کند. یک سناریو وجود دارد که نشان می‌دهد تولیدکنندگان سیمان می‌توانند تا سال 2050، انتشار گازهای گلخانه‌ای را 24 درصد کاهش دهند، در حالی که تولیدشان نیز با افزایش روبرو خواهد بود. گزارش دیگری از IEA درباره انتشار کربن محاسبه کرده است که انتشار کربن از آهن و فولاد از سال 2000 دو برابر شده است.
گزارش C40 می‌گوید که شهر لندن می‌تواند با استفاده از ساختمان‌های با عملکرد بهتر موجود و اجتناب از ساخت‌وساز جدید، طی 5 سال آینده بیش از 11 میلیارد دلار در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کند. به عنوان مثال: انتخاب چوب به جای سیمان یا فولاد می‌تواند تا 60 درصد از تحویل مصالح ساختمانی به شرکت‌های ساخت‌وساز بکاهد.
نویسندگان این گزارش گفتند: «اکنون راه‌حل‌های موجود در بازار قادرند که ساختمان‌های کم‌کربن یا حتی با کربن صفر تحویل دهند.» اما «نیاز است که معماران و مهندسان این ساختمان‌ها را پیشنهاد دهند، نقشه‌برداران به آنها بها دهند و خریداران این ساختمان‌ها را بخرند.»
