世界上最脏的行业之一电气化的挑战 - 彭博社

雾笼罩着挪威一个建筑工地上的起重机。建筑业，整个供应链，负责约23%的温室气体排放。

摄影师：Cornelius Poppe/AFP/Getty Images

当建筑工人们抵达奥斯陆开始将奥拉夫五世大街改造成步行街时，当地人翻了翻白眼。那是2019年9月，出租车拥挤的掉头区变成了一个更吵闹、更污染的建筑工地的前景被视为不屑一顾。

但唱衰者们却大吃一惊。几乎所有使用的机械，从挖掘机到轮式装载机，都是由电池或直接来自电网供电。这意味着工地几乎没有发动机噪音和直接排放，证明你可以使用电气化机器进行大部分建筑操作。

建筑业，整个供应链，负责约23%的所有温室气体排放。大部分源自建筑材料的制造（尤其是混凝土和钢铁）或将其运输到需要的地方。但大约5.5%的排放直接来自建筑工地——主要通过燃烧燃料驱动机械和发电机。

奥斯陆约12%的排放来自于非道路机械的运行，主要是现场施工机械。目标是到2030年使所有城市建筑免于直接排放。摄影师：Odin Jaeger/Bloomberg随着全球人口的增加，这些排放可能会激增。根据联合国的数据，到2050年将有大约25亿人口居住在城市中。为了容纳他们，每个月都在建设相当于新加坡大小的城市环境。可持续扩张需要彻底改变建筑结构的方式，并且需要做出艰难的决定，包括是否需要建设。像Olav Vs gate项目这样的新颖项目需要成为常规。

“我们正处于全球建筑业的蓬勃发展之际，”奥斯陆的非营利组织Bellona的政策分析师Irene Domínguez说道。“这就是为什么重要的是我们拥有低碳但也可扩展的解决方案。”

奥斯陆约12%的排放来自于非道路机械的运行，主要是现场施工机械，根据挪威环境局的数据。减少这一数字的工作始于2017年，当地政府要求所有市政建设合同不得使用化石燃料。2019年，市政府开始优先考虑使用零排放设备的承包商，这使得工作取得了重大进展。

总的来说，奥拉夫五世大街试点项目成功节省了35,000升柴油，相当于减少了92,500公斤二氧化碳排放量。奥斯陆气候机构的高级顾问菲利普·莫滕森表示，这相当于一年内将大约45辆汽车从路上撤下。也就是说，这并不算很多。

更重要的是，根据莫滕森的说法，这些绿色建筑工地正在刺激电动建筑设备市场。“我们在市场上设置了这个诱饵，”他说。“如果你能为我们提供零排放服务，那么你将在争取项目的竞争中占据优势。”奥斯陆地方政府每年的投资预算约为10亿欧元（约合10.7亿美元），在奥斯陆的建筑市场中占有约20%的份额，这也是一个很大的激励。

奥拉夫五世大街试点项目仅成功节省了35,000升柴油，相当于减少了92,500公斤二氧化碳排放量。但奥斯陆官员表示这并不是重点。来源：奥斯陆市政府/城市环境局建筑业是少数几个天生抵制绿色转型的关键行业之一，就像海运和航空一样。

海运正在努力提高货船的燃油效率，同时尽量减少在港口徘徊的时间。机场和航空公司正在通过减少延误和优化航线来削减排放。但在这两种情况下，这些策略只是在边缘上做文章。真正的解决方案是替代化石燃料，但目前他们还无法做到。

建筑业也曾被说过同样的话。但像莫滕森这样的专家认为，它可能有更短的可持续发展路径。奥斯陆市气候局估计，去年，奥斯陆55%的市政建设工作使用了电力，43%使用了可持续生物燃料。与普通柴油的使用相比，这相当于避免排放约1万吨二氧化碳。

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尽管如此，这些减排仅占奥斯陆总排放量的1%。“当然，这可能看起来并不令人印象深刻，”莫滕森承认，但目标是到2030年使所有奥斯陆建筑工地免于直接排放。而且更广泛地说，一些其他挪威城市也已承诺实现相同的目标，这一概念也在其他欧洲国家传播开来。

阿姆斯特丹推出了无化石燃料的建筑工地，哥本哈根也在运营自己的零排放建筑机械车队。伦敦、米兰和布达佩斯签署了《清洁建筑宣言》，承诺实现零排放工地和推广低碳材料。

莫滕森说，欧洲整体的建筑业排放量每年约为4000万吨，大致相当于丹麦这样一个小国的温室气体排放总量，“如果我们仅假设欧洲占全球建筑业排放的10％，那么这将约为每年约4亿吨，”他说。“作为对比，全球航空业的排放量每年略高于10亿吨。”

Brandon Ng 在香港 Ampd 的设施摄影师：Lam Yik/Bloomberg“作为采购建筑工程的城市，拥有巨大的采购力量，应该利用这一趋势，”Bellona 的 Domínguez 说。

在电气化设备方面已经取得了进展，这些设备曾被认为只适合使用柴油，但现在也可以使用电力。但这类机械的价格要高得多。电动挖掘机和其他较大的设备也更难找到。尽管一些主要的机械制造商推出了较大型电动机械系列，但它们尚未扩大生产规模。

奥斯陆拥有电动和生物天然气垃圾车，可以达到30吨的大小。最耗能的机器的电池大小不等，从较小系统的大约30-40千瓦时到30吨挖掘机的390千瓦时。这些机器可以连续运行6-8小时，通常在完整的12小时工作周期中只需要快速充电一次，根据 Bellona 的碳核算政策经理 Mark Preston Aragonès 说。

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另一个挑战是确保足够的电力供应，特别是在偏远的建筑工地。在不断移动的工地上提供电力也可能很困难，比如铺设道路时。“这一切取决于你有什么类型的建筑工地，”奥斯陆零排放建筑专家 Veronica Sund 说。

Brandon Ng，伦敦Ampd Energy的联合创始人，表示他的公司制造了一种全电动锂离子电池储能系统，可以为建筑工地提供电力。他说，与传统柴油发电机相比，它排放的废气减少了75%至90%，已经在香港、新加坡和澳大利亚的140个建筑项目中使用。在欧洲越来越受欢迎，在伦敦西部的10亿英镑（12.3亿美元）奥林匹亚重建项目上为三台起重机提供电力。

其他建筑公司也在探索类似的解决方案。去年，在伦敦HS2工地测试了两台零排放氢燃料电池发电机，进行了测试，在400小时内减少了约51吨碳排放。

“我们必须研究减少这些材料的生产碳排放。”

但全球建筑业大部分的碳排放仍来自于建筑材料的生产和运输过程中排放的碳。

全球70%以上的人口居住在由钢筋混凝土建造的房屋中，这种材料的碳排放非常高。混凝土生产占全球温室气体排放的8%，全球铁和钢行业占另外5%。为了减少建筑业的碳排放，“我们必须研究减少这些材料的生产碳排放，” Dominguez说。

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瑞士水泥生产商Holcim的首席可持续性和创新官Magali Anderson表示，低碳建筑材料普及的唯一途径是通过激励措施。在奥斯陆，该市最近发布了一份大型合同，供应的沥青主要基于最终产品中所包含的排放量。

根据C40城市组织的清洁建筑高级顾问Ándre Aasrud的说法，城市还必须从不同角度解决建筑材料的排放问题。除了尝试改革混凝土，他们还应该想办法减少混凝土的使用量。“减少需求是第一且最好的解决方案，”他说。

减少建筑相关排放的长期解决方案是减少建筑物的数量。摄影师：James MacDonald/Bloomberg还有使用替代建筑材料的方法。印度的城市正在利用粉煤灰制砖，而苏格兰初创公司Kenoteq利用建筑废料。建筑师David Benjamin正在计划在加利福尼亚建造一个住宅综合体，使用菌丝，即存在于蘑菇下面的微观丝状物。

另一个选择是木材，它的额外好处是在建筑环境中创造了一个碳汇。2021年，纽约市批准在高达六层的建筑中使用木材，去年晚些时候，加利福尼亚更新了法规，允许建造高达18层的木结构建筑。Aasrud说：“挑战是如此巨大，我们必须考虑所有可能的解决方案。在某些地理背景下，木材是非常合理的选择。”

可持续建筑也意味着回收利用。今年9月，得克萨斯州圣安东尼奥市通过了一项法律，要求居民住宅必须进行拆解而不是拆除。与此同时，荷兰政府为那些登记了建筑项目中每种材料具体特性和价值的数字记录的开发商提供了税收激励措施。奥斯陆推出了欧洲最大的二手建筑材料中心，包括一个实体存储空间和一个供专业运营商使用的数字平台。

但是，使建筑可持续的更基本的可能是简单地减少建筑数量。Aasrud说，许多建筑大部分时间都是空的，这为它们的再利用创造了机会。他解释说：“一个是减少材料的碳足迹，但还有一个资源提取问题。因此，更好的做法是总体减少需求。”