气候科技能拯救我们的城市吗?

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  • 城市正面临气候危机——城市地区是全球二氧化碳排放的主要来源,并消耗了惊人的全球能源。

  • 如果公共和私营部门给予足够的支持与投资,气候科技有望帮助全球城市实现更可持续的发展。

  • 当前的气候科技创新致力于应对隐含碳问题,提高再利用材料的可用性,并借助绿色建筑开发基于自然的建筑材料。

城市地区贡献了全球二氧化碳排放量的70%,并消耗了惊人的全球能源的75%。随着城市化的快速推进,这一影响将持续加剧:到2050年,全球超过三分之二的人口——约65亿人——将在城市中生活。这将给资源带来巨大压力,需要消耗更多能源,并加剧城市的环境足迹。

如果我们希望实现具有气候韧性的未来,就必须将钢筋水泥丛林转变为可持续、充满活力的城市生态系统。但我们如何实现这一目标?哪些突破性创新能够使其成为可能?

答案或许就在于气候科技的变革性力量。

下一场建筑革命

气候科技有望成为打造更宜居、更具韧性和可持续性城市的关键。2020年至2021年间,气候科技投资激增至560亿美元。然而,专家估计,包括建筑改造在内的全球转型支出可能达到2021年至2050年间的275万亿美元。弥补这一资金缺口,需要具有颠覆性的气候技术解决方案,以加速城市环境的脱碳进程。

“建筑环境脱碳不仅是一个具有历史意义的投资机遇,更是我们防止全球气温升幅超过2摄氏度最有希望的途径,也是为子孙后代守护未来的关键。气候科技是终极的“双赢”方案。”清洁科技风险投资集团CREtech Climate Venture Coalition的董事总经理Michael Beckerman表示。

早期投资基金Third Sphere的管理合伙人兼联合创始人Stonly Blue补充道:“在这个领域的十年经历中,我们学到的最令人惊讶的一点是:最好的气候投资看起来并不像“气候企业”。它们看起来就是优秀、快速成长、客户非常喜爱的企业。但如果你稍加深入挖掘,就会发现这些企业每产生一美元收入,都会带来一项或多项地球层面的益处,例如避免温室气体(GHG)排放或提升韧性。”

应对隐含碳

那么,我们应从何入手?理解并应对隐含碳至关重要——隐含碳即生产建筑材料所产生的温室气体排放总量。它可占到房地产开发商年度排放量的80%至90%,但往往被供暖、制冷和照明产生的排放所掩盖。

气候科技初创企业Tangible Materials与房地产开发商合作,评估其房产组合内的碳足迹。“人们日益认识到,建筑材料是全球温室气体排放的重要来源,占比为11%,这使得监管部门的关注度有所提升,”Tangible联合创始人兼首席执行官Anneli Tostar解释道。

从温哥华到新泽西,乃至伦敦,各地正在实施新规,以应对建筑材料对环境的影响。这促使开发商减少碳排放,以符合建筑标准。

再利用材料的力量

到2050年将存在的建筑中,约60%尚未建成,因此城市拥有独特的机遇和责任,以更智慧、更可持续且更具韧性的方式推进开发。这意味着要建设能够应对未来挑战的系统。

再利用木材能够显著降低木材的碳足迹,并减少对新木材的需求。这不仅有助于保护森林,还能最大限度地减少浪费。挑战在于如何高效回收大量材料。气候科技公司Urban Machine运用人工智能和机器人技术,去除木材中的大量紧固件,使其能够用于新的建设项目。

“我们致力于从建筑施工和拆除废弃物中回收木材,以便其能够再次用于建造。随着建筑物老化,它们成为优质老龄林木材的唯一来源。这些材料必须被再利用来为居民提供住所,而不是被焚烧或掩埋。”Urban Machine制造商的创始人兼首席执行官Eric Law表示。

创新绿色技术

为实现城市脱碳,我们还必须采用创新建筑材料、太阳能板、绿色屋顶和基于自然的气候技术。这些进步降低了能源消耗,并营造出有益于健康与幸福感的空间。据美国绿色建筑委员会(US Green Building Council)介绍,获得LEED认证的建筑设计能效比可提升25%至30%,优于传统建筑。融入亲生物设计——即将自然元素引入城市空间——将进一步提升城市生活品质。

“随着城市人口及其在食物、水源和宜居性等方面需求在未来几年不断扩大,将基于自然的解决方案融入城市将变得愈发重要。要吸引资本实现这一目标,需要与社区组织、市政当局、私营部门运营商等多方利益相关者共同设计解决方案。”非营利性气候科技投资机构Elemental Impact的创新总监Mitch Rubin解释道。

Zauben的生物太阳能板和绿色屋顶板有助于建筑保持凉爽,并降低空调能耗,最多可将能源成本降低25%。这项水培技术比传统绿色屋顶系统轻66%,并可使屋顶表面降温30至40摄氏度。这有助于应对“热岛”效应,即城市比周边农村地区更炎热的现象。

Zauben的绿色屋顶建材(图中展示的是住宅)可适配各类建筑结构。Image: Zauben

基于自然的建筑技术能够显著实现城市脱碳。《自然》期刊上的一份报告指出,仅对欧盟城市地区35%的区域进行绿化,每年即可减少多达5580万吨二氧化碳排放。采用基于自然的建筑材料,能够让城市生活更加舒适,有助于净化空气、改善隔热性能、减少污染,并促进对栖息地繁衍至关重要的生态系统的恢复。

未来之路:协作与社区

创新企业Zauben和Urban Machine在城市转型中心的支持下成长,该中心与世界经济论坛的开放式创新平台UpLink合作,参与了Yes SF挑战赛。但仅靠技术无法实现城市转型,社区参与至关重要。城市可通过让市民参与城市规划和可持续发展计划,培养其归属感与责任感。教育项目和参与式设计流程,能够赋能个人,使其为社区的可持续发展贡献力量。

支持性政策和创新融资模式对于气候科技的蓬勃发展至关重要。政府与私营部门机构还必须协同合作,设立绿色投资激励机制,并确保监管框架推动而非阻碍可持续发展。

可持续、更具韧性的城市愿景触手可及,但仍需集体努力。通过发挥气候科技的力量,推动创新,并融合社区参与和政策支持,我们可以扭转应对气候变化的局面,开启绿化城市的新一轮革命。

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