ما هو الكربون المتجسد في البناء وكيف يمكن الحد منه؟

يحتاج عالم البناء إلى معالجة ليس فقط الكربون التشغيلي للمبنى - ما ينبعث من خلال استخدامه - ولكن الكربون المتجسد في المباني، والذي يرتبط بالمواد المستخدمة في بنائه، جنبًا إلى جنب مع نشاط البناء نفسه.

دفع السعي لمعالجة تغير المناخ من خلال الحد من انبعاثات الكربون صناعة البناء إلى النظر في طرق التخفيف من تأثير أنشطتها على البيئة الأوسع. يتضمن ذلك النظر في المواد التي يستخدمها في بناء المشروع لكيفية عمل المبنى المكتمل على أساس يومي. يتم إجراء الكثير حول كيف أصبحت المباني "صحية" لشاغليها، وكيف يضمنون هذه الرفاهية من خلال الإضاءة والتهوية والتدفئة والتبريد الموفرة للطاقة.

يتبنى المهندسون المعماريون أوراق الاعتماد المستدامة لتصميماتهم، ويسلطون الضوء على سمات الاستدامة الخاصة بهم من خلال الاعتراف بخدمات الاعتماد مثل BREEAM، التي تم إطلاقها في المملكة المتحدة من قبل مؤسسة أبحاث البناء في عام 1990، ونظام تصنيف المباني الخضراء LEED في الولايات المتحدة، والذي تم إنشاؤه في أوائل التسعينيات من خلال مجلس المباني الخضراء الأمريكي.

تعد الصحة والرفاهية من العناصر الحيوية لشاغلي المبنى ، ولكن "فاتورة" الكربون الإجمالية للمبنى لا يمكن فصلها عن الجدل الدائر حول مساهمة نشاط البناء في انبعاثات الكربون.

تشكل انبعاثات الكربون التشغيلية - الناتجة عن الطاقة المستخدمة لإنشاء مكتب أو منزل عاملاً - الجزء الأكبر من انبعاثات الكربون من البيئة المبنية، حوالي 28٪ من الإجمالي العالمي. وفي الوقت نفسه، هناك 11٪ أخرى ناتجة عن الكربون المتجسد؛ أي المواد المستخدمة أثناء تشييد المبنى. من الواضح أن معالجة الكربون التشغيلي للمبنى هو الأولوية، لكن معالجة الكربون المتجسد في المباني لا تزال مهمة للغاية.

وفقًا لمجلس المباني الخضراء العالمي (WGBC) ، فإن انبعاثات الكربون المجسدة هي تلك المرتبطة بالمواد وعمليات البناء طوال دورة الحياة الكاملة للمبنى أو البنية التحتية.

تقول WGBC أن الكربون المتجسد يشمل استخراج المواد، والنقل إلى الشركة المصنعة، والتصنيع، والنقل إلى الموقع، والبناء، ومرحلة الاستخدام (على سبيل المثال ، كربنة الخرسانة ولكن باستثناء الكربون التشغيلي)، والصيانة، والإصلاح، والاستبدال، والتجديد، والتفكيك، والنقل إلى نهاية - مرافق الحياة والمعالجة والتخلص.

يتخذ مجلس المباني الخضراء في المملكة المتحدة (UKGBC) وجهة نظر مماثلة ويتفق مع زملائه في WGBC أنه في بعض الحالات قد يشمل أيضًا جوانب الصيانة والاستبدال والتفكيك والتخلص ونهاية العمر للمواد والأنظمة التي تشكل الأصل.

لذلك، هل نحن نعرف ما هو الكربون المتجسد. أو كيف يمكننا حسابه؟ وفقًا لمعهد المهندسين الإنشائيين في المملكة المتحدة (ISE)، يتم قياس الكربون المتجسد بضرب كمية كل مادة أو منتج في عامل كربون، يُقاس عادةً بالكيلوغرام من ثاني أكسيد الكربون لكل كيلوغرام من المادة، لكل دورة حياة - أعمال البناء الأولية حتى الانتهاء - قيد النظر.

يمكن حساب كميات المواد بشكل مختلف، اعتمادًا على مرحلة التصميم والأدوات المتاحة للمهندس، وفقًا لـ ISE. أولئك الذين يتطلعون إلى إجراء مثل هذه الحسابات يجب أن يكونوا على دراية بمراحل دورة الحياة وفقًا لمعيارين: BS EN 15978 (2011) و BS EN 15804 (2019)، والتي تستخدم لتحديد كمية الكربون المنبعثة في المراحل المختلفة للمادة أو حياة المنتج.

يقول ISE إن أهم وقت لحساب الكربون المتجسد هو في مراحل التصميم المبكرة. وأضافت: "من الأهمية بمكان أن يكون لديك الوقت والنطاق لإجراء تغييرات في ضوء تقييمك للكربون المتجسد".

ما الذي يمكن فعله لتقليل الكربون المتجسد في المباني؟ يقترح المعهد الأمريكي للمهندسين المعماريين (AIA) 10 طرق يمكن أن تساعد:

- إعادة استخدام المباني بدلاً من تشييد مبانٍ جديدة ؛ تقول AIA إن التجديد وإعادة الاستخدام يوفران عادةً ما بين 50٪ إلى 75٪ من انبعاثات الكربون المجسدة مقارنةً ببناء مبنى جديد.

- استعمال الخرسانة منخفضة الكربون.

- الحد من استخدام المواد كثيفة الكربون، مثل الألمنيوم والبلاستيك.

- اختيار بدائل منخفضة الكربون، على سبيل المثال، الخشب بدلاً من الفولاذ.

- استخدم مواد عزل الكربون مثل الخشب أو القش.

- إعادة استخدام المواد كلما أمكن ذلك.

- استخدم المواد ذات المحتوى العالي المعاد تدويره.

- تعظيم الكفاءة الهيكلية.

- استخدام مواد تشطيب أقل - يمكن أن ينتج عن التصميم الذكي نتيجة جذابة ولكنها منخفضة الكربون.

- التقليل من المخلفات.

هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به لمعالجة الانبعاثات، لا سيما الناتجة عن الكربون المتجسد في مواد البناء - يجب تقليل اعتماد صناعة البناء على المواد كثيفة الكربون - والأهداف صعبة. لكن بدون أهداف صعبة، لن يتم إنجاز الكثير.

بحلول عام 2030، تريد WGBC أن تحتوي جميع المباني الجديدة والبنية التحتية والتجديدات على نسبة أقل من الكربون المتجسد بنسبة 40 ٪ على الأقل مع تقليل الكربون مقدمًا بشكل كبير، ويجب أن تكون جميع المباني الجديدة خالية من الكربون التشغيلي. يذهب WGBC إلى أبعد من ذلك، قائلاً إنه بحلول عام 2050 سيكون للمباني الجديدة والبنية التحتية والتجديدات صافي صفر من الكربون، وأن جميع المباني - بما في ذلك المباني القائمة - يجب أن يكون "صافي الكربون التشغيلي" صفرًا بحلول ذلك الوقت.

قد تكون المخاطر كبيرة، لكن المكافآت كبيرة. يقول UKGBC إن معالجة الكربون المتجسد "يوفر فرصة جذابة لمرة واحدة لتحقيق وفورات كبيرة في فترة زمنية أقصر"، والنظر في الكربون المتجسد في مرحلة تصميم المشروع "يمكن أن يسهل زيادة كفاءة الموارد."

سيعمل أصحاب المصلحة في قطاع البناء على بذل كل ما في وسعهم لضمان تحقيق هذه الكفاءات.

بقلم Hamish Champ و نشرت القصة في Built.

ترجمة و تعديل عبدالصمد العابدي العلوي