یک مسیر سبز به ساختمان کربن صفر خالص

31 مه 2023 -توسط شورای ملی تحقیقات علم و فناوری -سایت تست سیستم NZCB مرکز اجتماعی Gaho، شهر Jinju، کره. اعتبار: موسسه مهندسی عمران و فناوری ساختمان کره

مؤسسه مهندسی عمران و فناوری ساختمان کره (KICT) با توسعه سیستم جدید “ساختمان خالص صفر کربن (NZCB)” در زمینه فناوری ساختمان های زیست محیطی پیشرفت چشمگیری داشته است. این سیستم نوآورانه، طراحی شده برای به حداقل رساندن کربن عامل و کربن تجسم یافته، کلید کاهش قابل توجه انتشار کربن در صنعت ساخت و ساز را دارد.

کربن تجسم شده، که شامل انتشار کربن تولید شده در طول تولید، حمل و نقل، ساخت و دفع مصالح ساختمانی است، یک عامل حیاتی در پرداختن به بی طرفی کربن است. علاوه بر کربن عامل شناخته شده منتشر شده در مرحله عملیاتی ساختمان، کاهش کربن تجسم یافته از مرحله تولید مواد ضروری است. بر اساس گزارش Global ABCs 2019، کربن عامل و تجسم شده در حدود 39 درصد از انتشار گازهای گلخانه ای جهانی نقش دارد.

به طور سنتی، بخش ساخت و ساز در درجه اول بر بهینه سازی انرژی عملیاتی، مانند روشنایی و گرمایش، برای کاهش انتشار کربن متمرکز شده است.

با این حال، به حداقل رساندن کربن تجسم یافته در حال حاضر به عنوان یک نیاز اساسی برای دستیابی به ساختمان های کربن خنثی شناخته شده است. در پاسخ به این چالش، گروه تحقیقات ساختمان زیست محیطی در KICT (دکتر هیون سو کیم، دکتر سو-یونگ، مون)، با موفقیت یک سیستم NZCB جدید را توسعه داده است که قادر به کاهش همزمان کربن عملیاتی و مجسم شده است. این سیستم اخیراً در شهر Jinju کره آزمایش شده است.

تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر هیون سو کیم، سیزده فناوری اصلی را در سیستم NZCB گنجانده است. در میان این فناوری‌ها، مهم‌ترین مورد استفاده از سیمان دوست‌دار محیط‌زیست سیمان سیلیکات کلسیم سولفاته بالا، HSCSC است که توانایی قابل‌توجهی در کاهش انتشار CO2 تا بیش از 90 درصد و در عین حال به حداقل رساندن اثرات زیست‌محیطی دارد.

سیمان پرتلند معمولی (OPC)، یک ماده معمولی بتن است که در طول تولید 1.2 کیلوگرم کربن در هر کیلوگرم منتشر می کند. در مقابل، HSCSC تنها 0.07 کیلوگرم کربن در هر کیلوگرم منتشر می کند که در نتیجه کاهش 1130 کیلوگرمی انتشار کربن در هر تن در مقایسه با OPC دارد.

یکی دیگر از پیشرفت های قابل توجه، توسعه CXP سلولز X-linked Polymerیک ترموپلاستیک سازگار با محیط زیست است که تنها از چوب و رزین طبیعی تشکیل شده است. این تیم تحقیقاتی در ایجاد و استفاده از مواد عرشه مبتنی بر CXP برای استفاده بیرونی، که اولین مورد در نوع خود در سراسر جهان است، پیشگام بود.

برای ارزیابی کارایی سیستم NZCB، تیم تحقیقاتی نظارت بر کاهش عملیاتی و تجسم کربن را در مرکز اجتماعی گاهو در شهر جینجو، کره انجام دادند. یک تجزیه و تحلیل مقایسه ای انجام شد، و عملکرد زیست محیطی و انتشار کربن تجسم یافته از مرکز جامعه به عنوان یک NZCB با ساختمان بتن مسلح معمولی (RCB) مقایسه شد.

با استفاده از راهنمای ردپای زیست محیطی محصول اتحادیه اروپا (PEF)، عملکرد زیست محیطی در شانزده دسته تاثیر ارزیابی شد.نتایج نشان داد که مرکز اجتماعی گاهو نسبت به ساختمان‌های بتنی فولادی سازگاری با محیط‌زیست برتری را نشان می‌دهد. به طور خاص، تأثیر بر تغییرات آب و هوایی، که ارتباط نزدیکی با انتشار کربن دارد، تقریباً به نصف کاهش یافت. به طور خاص، تاثیر کربن تجسم یافته در مقایسه با RCB 56.3 درصد کمتر بود که منجر به کاهش 25.7 تن کربن تجسم شده شد.

علاوه بر این، مصرف انرژی الکتریکی ثبت شده طی یک دوره پنج ماهه، از سپتامبر 2022، حاکی از کاهش احتمالی سالانه 2.2 تنی انتشار کربن است. این کاهش تنها با استفاده از نیمی از انرژی تولید شده حاصل می شود. در نتیجه، مرکز اجتماعی گاهو در شهر جینجو در مجموع 33.1 تن کربن در طول ساخت خود منتشر کرد.

با این حال، پیش‌بینی می‌شود که تولید برق مازاد سالانه 2.2 تن انتشار کربن را جبران کند. این پیشرفت نشان می دهد که هدف مرکز اجتماعی گاهو تبدیل شدن به یک ساختمان خالص کربن صفر در یک بازه زمانی 15 ساله است.

دکتر هیون سو گفت: “تلفیق سیزده فناوری نوآورانه در پروژه نمایشی نه تنها باعث کاهش انتشار کربن و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی در صنعت ساخت و ساز می شود، بلکه سهم قابل توجهی در رشد آینده بازار ساختمان های زیست محیطی خواهد داشت.”