Pe langa reducerea emisiilor de carbon generate de exploatarea zilnica a cladirilor, limitarea carbonului incorporat intr-o constructie, asociat materialelor si proceselor de executie de-a lungul intregului ciclu de viata, de la extractia materiei prime pana la sfarsitul duratei de utilizare, are un rol semnificativ, dar adesea subestimat, pe calea catre zero net. Orasele contemporane se confrunta cu o serie de provocari comune, iar cercetarile actuale urmaresc obiectivul de limitare a amprentei de carbon din mediul construit si ofera solutii inovatoare si studii de caz care abordeaza aceste provocari, punand la dispozitie solutii viabile atat industriei, cat si municipalitatilor pentru a-si atinge obiectivele propuse. Pentru a diminua emisiile de CO2 incorporat in mediul construit, trebuie abordate in mod judicios toate aspectele din procesele de planificare, aprovizionare, constructie si demolare. Lipsa unor reglementari cuprinzatoare si a unor cadre politice genereaza rezultate inconsecvente, iar absenta unor abordari standardizate duce la fragmentare in sectorul constructiilor si in cel imobiliar, precum si in domeniile energiei, transporturilor si deseurilor, reprezentand, asadar, o veritabila provocare.

 

Pornind de la extractia materiilor prime necesare fabricarii materialelor de constructii si terminand cu demolarea unei structuri, carbonul incorporat este prezent la nivelul intregului ciclu de exploatare a unei cladiri. Acesta se refera la suma emisiilor de gaze cu efect de sera (GES) eliberate in timpul celor patru etape de baza, respectiv: extractia si transportul materialelor si fabricarea produselor de constructii; procesele de executie si transportul; operatiunile de renovare si intretinere; demolarea sau reutilizarea. Emisiile au atributul de "incorporate" deoarece acest carbon este blocat odata ce cladirea este construita sau modernizata. Practic, dupa ce este consumat, impactul sau asupra mediului este stabilit si devine o parte a cladirii, pe toata perioada in care aceasta este utilizata. Provocarile si solutiile au aparut in urma unei examinari aprofundate a fazelor carbonului incorporat, esantionul de solutii rezultate oferind un potential de reducere a emisiilor care este transversal si a carui punere in aplicare necesita colaborarea intre sectoare. Expertii recomanda ca orasele sa abordeze reducerea carbonului incorporat prin analiza problematicii specifice in toate fazele carbonului incorporat, fiind necesara o diversitate de puncte de interventie si de promotori ai schimbarii, pentru a avea un impact pozitiv. Colaborarea public-privata si adaptarea solutiilor la contextul local, inclusiv luarea in considerare a promovarii echitatii si rezilientei locale, sunt esentiale in acest sens. 

 

O prima provocare este legata de faptul ca asa-numitul carbon incorporat in cladiri provine, in principal, din productia intensiva de ciment, otel, aluminiu, sticla si termoizolatii. Betonul este unul dintre cele mai raspandite materiale si unul dintre cei mai mari contribuitori la carbonul incorporat in mediul construit. El are o incarcatura substantiala de CO2, generata de componenta cimentului, care este responsabila pentru aproximativ 90% din emisii. Prevalenta structurilor pe baza de beton, esentiale pentru dezvoltarea urbana, impune un cost de mediu ridicat, din cauza naturii sale carbon intensive. Inerenta acestei provocari este necesitatea de a echilibra utilizarea betonului ca material de constructie de baza printr-o reimaginare a proceselor, pentru a minimiza dependenta de componente cu emisii ridicate, mentinand in acelasi timp integritatea structurala. Eforturile menite sa decarbonizeze cladirile si infrastructura trebuie sa ia in considerare faptul ca administratiile locale si centrale detin adesea puterea de a pune in aplicare coduri de constructie si modificari ale acestora ce impun utilizarea de materiale cu emisii reduse de carbon, cum ar fi amestecurile de beton cu emisii reduse de GES. Prin adoptarea unor reglementari care sa limiteze emisiile de carbon provenite de la materiale cu emisii mari de carbon, orasele pot diminua in mod semnificativ emisiile initiale de carbon ale mediului lor construit. Alternativa ecologica la produsul conventional reduce semnificativ amprenta de carbon printr-o substitutie strategica. Solutia inlocuieste o parte din ciment cu materiale suplimentare (SCM), cum ar fi cenusa zburatoare, zgura sau argilele calcinate, ce ofera proprietati similare sau chiar superioare cimentului. Utilizarea betonului cu emisii reduse de carbon nu numai ca diminueaza carbonul incorporat, dar abordeaza si problema gestionarii deseurilor, deoarece SCM refolosesc deseuri care altfel ar ocupa depozitele de profil sau ar contribui la poluarea aerului. Aceasta practica demonstreaza o abordare circulara, reducand in acelasi timp presiunea asupra mediului si conservand resursele naturale. Impactul potential al SCM asupra scaderii emisiilor de carbon este semnificativ, putand asigura reduceri cu pana la 70%. Cu toate acestea, asemenea performante depind de mai multi factori, inclusiv de tipul si proportia specifica de SCM utilizate, de consideratiile privind disponibilitatea materialelor si logistica transportului, precum si de transparenta lantului valoric in ceea ce priveste masurarea si raportarea emisiilor de materiale prin intermediul declaratiilor de mediu ale produselor (EPD).

 

O a doua provocare este legata de sistemele traditionale de masurare a emisiilor din mediul construit, care adesea nu iau in considerare integralitatea emisiilor de carbon, concentrandu-se doar pe fazele operationale si neglijand amprenta semnificativa de carbon incorporata in materiale si in procesele de constructie. Emisiile de carbon incorporat reprezinta aproximativ 50% din cele aferente intregii durate medii de exploatare a unei cladiri, cele mai multe avand loc inainte ca aceasta sa fie data in folosinta. Prin recunoasterea, masurarea si raportarea acestui spectru complet de emisii, pot fi elaborate strategii pentru a reduce in mod eficient impactul global al structurilor urbane asupra mediului. Unul dintre primii pasi pe care orasele ii pot face este sa inteleaga amprenta totala de carbon a mediului lor construit de-a lungul ciclului de viata al unui bun construit, de la primele etape de dezvoltare si pana la sfarsitul utilizarii. Prin stabilirea unor obiective specifice, guvernele creeaza un mecanism puternic de impulsionare a noii legislatii care acorda prioritate sustenabilitatii. In plus, specificatiile metodologiilor si cadrelor pentru evaluarile carbonului pe intreaga durata de viata (WLCA) pot oferi date esentiale pentru efectuarea unor evaluari cuprinzatoare. Acestea asigura coerenta si standardizarea, promovand practici de evaluare exacte in cadrul diferitelor proiecte si sectoare. In acelasi timp, disponibilitatea si utilizarea solutiilor software dedicate evaluarii nu numai ca ajuta la indeplinirea criteriilor de raportare, dar servesc si drept catalizatori pentru crestere si inovare in domeniul constructiilor durabile. Aceasta combinatie de politici clare, metodologii standardizate si sprijin tehnologic promoveaza un mediu propice adoptarii pe scara larga a bunelor practici. Cea de-a treia provocare este constituita de faptul ca abordarea problemei carbonului incorporat in dezvoltarea urbana necesita o viziune cuprinzatoare a problemei in cadrul proiectelor din sectoarele public si privat. Desi crearea unor noi cadre politice poate fi un proces lent, sectorul public este unul dintre cei mai mari dezvoltatori, proprietari si operatori de proiecte imobiliare si de infrastructura in multe orase din intreaga lume si un motor esential al constructiilor. Aici se afla oportunitatea de lider al sectorului public de a reduce emisiile incorporate, precum si de a semnala viitoare politici sau reglementari, stimuland in acelasi timp adoptarea de catre piata a practicilor durabile in intreaga industrie a constructiilor. In acest context, elaborarea unui ordin executiv axat pe constructiile nepoluante reprezinta o strategie esentiala pentru ca municipalitatile sa-si reduca in mod semnificativ emisiile de carbon incorporate, inerente practicilor de constructie din cadrul lor operational. Initiativa respectiva nu numai ca subliniaza importanta critica a reducerii la minimum a emisiilor de carbon incorporat, dar serveste, de asemenea, drept model de prezentare a eficacitatii metodelor de constructii ecologice, incurajand adoptarea voluntara de catre intreprinderi si alte entitati. In plus, prin integrarea directivelor privind practicile de constructie nepoluanta in politicile de achizitii publice prezentate in cadrul acestui ordin executiv, municipalitatile dispun de o parghie imensa prin puterea bugetelor disponibile. 

 

O dilema istorica in dezvoltarea urbana consta in utilizarea durabila a infrastructurii existente, in conditiile unei cereri tot mai mari de constructii, ceea ce se transpune in cea de-a patra provocare. Urbanizarea rapida favorizeaza adesea edificarea de noi cladiri, in pofida impactului asupra mediului al eliminarii sau neglijarii structurilor existente. Aceasta tendinta perpetueaza ciclul constructiilor noi, mari consumatoare de resurse, contribuind semnificativ la emisiile de carbon, la generarea de deseuri si la epuizarea resurselor naturale. Situatia este intalnita pe scara larga in orasele din intreaga lume si subliniaza nevoia urgenta de a modifica practicile de dezvoltare urbana, indepartandu-ne de cultura de unica folosinta pentru a maximiza potentialul mediului construit actual. Solutia este reutilizarea adaptiva la scara larga, ce presupune inclusiv reducerea emisiilor de carbon prin transformarea cladirilor si infrastructurii existente intr-o parte mai importanta a solutiei climatice. Prin reutilizarea cladirilor, a materialelor si a altor spatii, dezvoltatorii pot diminua emisiile de CO2 asociate materialelor noi si pot limita cantitatile de deseuri. Cercetarile indica faptul ca deconstructia selectiva poate oferi economii mari de carbon, iar avand in vedere ca aproape doua treimi din cladirile actuale vor mai exista in 2050, calea catre rezilienta ar trebui sa includa o strategie de reutilizare adaptiva si modernizari profunde. O bariera importanta in calea proiectelor de reutilizare adaptiva este reprezentata de costurile tot mai mari de dezvoltare generate de restrictiile de zonare, de obstacolele de reglementare si de constrangerile de mediu.

 

Cea de-a cincea provocare este reprezentata de faptul ca orasele se confrunta cu o serie de probleme complexe care isi au radacinile in modelele liniare de consum si productie predominante in prezent. Modelul "a lua, a face si a arunca" genereaza cantitati uriase de deseuri, solicita resurse limitate si agraveaza degradarea mediului. Utilizarea ineficienta a materialelor si sistemele inadecvate de gestionare a deseurilor contribuie la supraaglomerarea depozitelor de deseuri, la epuizarea tot mai accentuata a resurselor si la cresterea emisiilor de carbon. Solutia este constituita de o strategie de economie circulara la nivelul intregului oras, ceea ce implica o abordare cuprinzatoare implementata pentru a minimiza generarea de deseuri, a maximiza eficienta resurselor si a promova dezvoltarea economica durabila. Economia circulara poate oferi beneficii la nivelul intregii comunitati, protejeaza si regenereaza sistemele naturale, creand in acelasi timp bunastare si oportunitati economice la nivel local. Pe pozitia a sasea in grupul provocarilor se plaseaza circulatia vehiculelor grele, care functioneaza pe baza arderii combustibililor fosili si genereaza o amprenta de carbon semnificativa in orase, constituindu-se intr-un factor care contribuie la impactul carbonului incorporat asupra mediului construit. Problema poate fi rezolvata prin accelerarea adoptarii flotelor electrice si decarbonizarea transportului greu si a utilajelor de constructii. Aceasta include programe care pot fi implementate de furnizorii de utilitati in colaborare cu organismele guvernamentale si industria privata, pentru a crea o serie de stimulente financiare si subventii menite sa faciliteze tranzitia si sa incurajeze adoptarea practicilor de constructie cu emisii zero. 

 

Problema carbonului incorporat este dificil de masurat si complex de rezolvat, iar aceasta constituie o noua dificultate. Procesul necesita implicarea partilor interesate din intregul lant valoric atat din sectorul public, cat si din cel privat, pentru a identifica in colaborare si a coordona solutii care sa depaseasca metodele traditionale, lipsa de resurse si barierele comune de reglementare. Pentru a solutiona aceasta provocare, se impune incurajarea dezvoltarii unor centre de inovare care sa reuneasca cercetatori, creatori si inovatori pentru a dezvolta idei in produse si servicii care schimba industria. Ele pot fi adaptate pentru a promova practicile de constructie cu emisii reduse de carbon, pentru a accelera solutiile tehnologice si de piata, pentru a crea produse bazate pe cunostinte si pentru a disemina lectiile invatate. O alta presiune, cea de-a opta, provine din ritmul rapid de dezvoltare a constructiilor noi, alaturi de un stoc de cladiri imbatranite. Fenomenul respectiv este si o oportunitate pentru o dezvoltare mai durabila in vederea reducerii amprentei tot mai mari de carbon generate de practicile conventionale de demolare. Guvernele dispun de o parghie puternica in incercarea lor de a obtine neutralitatea din punct de vedere al emisiilor de dioxid de carbon: introducerea obligativitatii de a trece de la demolare la deconstructie - un proces care presupune demontarea sistematica a cladirilor si care incorporeaza un etos esential - si de a recupera si reutiliza materialele de constructie. Acest pivot strategic asigura reciclarea maxima a materialelor si o reducere substantiala a deseurilor depozitate. In fine, ultima provocare se refera la faptul ca mediul construit utilizeaza jumatate din materiile prime extrase la nivel mondial, produce o treime din deseurile lumii si este responsabil pentru aproximativ 39% din emisiile globale de CO2 legate de energie, dintre care un sfert provin din carbonul incorporat sau din emisiile asociate intregului ciclu de viata al materialelor de constructie si al constructiilor. Solutia este crearea unui model de platforma centralizata de comert electronic, cunoscut sub numele de piata online de reutilizare, ce reuneste listele de materiale intr-o platforma unificata pentru a eficientiza achizitia de materiale reutilizate, oferind un hub centralizat pentru accesarea unei game largi de produse circulare pentru constructii, renovari si amenajari interioare. In concluzie, progresul efectiv in reducerea emisiilor de carbon incorporate necesita actiuni colective rapide si colaborare intre toate partile implicate. In aceasta ecuatie, parteneriatele public-privat sunt esentiale, folosind punctele forte ale fiecarui sector pentru a promova solutii optime.