Održivi građevinski materijali

Radna potrošnja energije u zgradama čini približno 30% globalne potrošnje energije, a povećava se na 34% kada se uključi energija koja se koristi za proizvodnju cementa, betona, čelika i aluminija za gradnju ⁽⁸⁾. Emisije CO₂ povezane s cijelim životnim ciklusom ovih materijala — od proizvodnje preko konstrukcije preko upotrebe do kraja upotrebe — nazivaju se "ugrađene emisije." U 2022. ove ugrađene emisije činile su 6,8% globalnih emisija CO₂ ⁽⁸⁾. Ova brojka se povećava na 10% kada se uključe emisije iz proizvodnje opeke, stakla i bakra ⁽¹⁴⁾.

Očekuje se da će udio ugrađenih emisija značajno porasti u budućnosti. Globalni savez za zgrade i graditeljstvo (GlobalABC) predviđa da će se do 2060. globalna potrošnja sirovina gotovo udvostručiti prema scenariju "poslovanja kao i obično", pri čemu će jedna trećina ovog rasta biti potaknuta građevinskim sektorom ⁽¹⁴⁾. U ovom scenariju, udio ugrađenih emisija CO₂ u ukupnim emisijama zgrada gotovo će se udvostručiti između današnjeg dana i 2060. godine. Građevinskoj industriji stoga prijeti da uđe u razvojnu putanju s visokim udjelom ugljika ⁽¹⁴⁾. Građevinskoj industriji stoga prijeti da uđe u razvojnu putanju s visokim udjelom ugljika.

Brzo smanjenje ugrađenih emisija ključno je za ograničavanje globalnog zagrijavanja na ispod 1,5°C [2,7°F]. GlobalABC predlaže tri ključna pristupa: izbjegavanje otpada i gradnja s manje novih materijala, ponovna uporaba konstrukcijskih elemenata, prelazak na građevinske materijale na biološkoj osnovi i poboljšanje konstrukcija za rastavljanje za konvencionalne građevinske materijale i procese.

Izbjegavanje otpada i gradnja s manje novih materijala znači prelazak na kružno gospodarstvo. Najvažniju prilika za to nudi faza planiranja i konstrukcije. Integriranjem kružnih strategija projektiranja u ranoj fazi postupka gradnje, ugrađene emisije mogu se smanjiti za 10-50%. Druga poluga je projektiranje zgrada za fleksibilnu upotrebu, čime se omogućuje produljenje životnog vijeka zgrade.

Prijelaz na građevinske materijale temeljene na zemlji ili biološkom materijalu još je jedan pristup koji nudi značajan potencijal za dekarbonizaciju. Na primjer, korištenje opcija koje se temelje na biološkim materijalima kao što su drvo, bambus, konoplja i slama mogu smanjiti emisije do 40% u usporedbi s konvencionalnim materijalima, pod uvjetom da se ti resursi ubiru i obrađuju na održiv način.

Unatoč ovim novim pristupima, također postoji potreba za poboljšanjem konvencionalnih građevinskih materijala i procesa. Za cement i beton, smanjenje udjela klinkera, elektrifikacija proizvodnje i korištenje alternativnih veziva mogu smanjiti emisije do 25%. Recikliranje čelika smanjuje 60-80% potrošnje energije i povezanih emisija. Međutim, sve veći jaz između ponude i potražnje otpada osigurava da će primarna proizvodnja čelika ostati neophodna. Prelaskom na tehnologiju izravne redukcije željeza i elektrolučne peći koje pokreću obnovljivi izvori energije, emisije iz primarne proizvodnje čelika mogu se smanjiti do 97%. Dekarbonizacija proizvodnje aluminija ovisi o proizvodnji na obnovljivi izvor energije i povećanom recikliranju. Time bi se potrošnja energije i povezane emisije mogle smanjiti za 70-90%. Proizvodnja stakla može se dekarbonizirati elektrificiranom proizvodnjom i strožim politikama recikliranja. Plastična dekarbonizacija zahtijeva poboljšane metode recikliranja i razvoj bio-bazirane i biorazgradive plastike ⁽¹⁵⁾. Postizanje svega ovoga zahtijevat će veću koordinaciju između proizvođača i potrošača, uključujući arhitekte, programere, zajednice i stanare. Zbog toga su snažna podrška politike, propisi i poticaji u svim fazama životnog ciklusa materijala, od proizvodnje do kraja uporabe, bitni.