إن جعل منازلنا وأماكن عملنا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة يحقق فوائد كبيرة، لكن ليس عندما يتم ذلك من خلال استبدال نافذة واحدة في كل مرة. إليك لماذا تُعد عمليات التجديد العميق والمواد الحيوية عناصر أساسية لتحقيق نمط حياة أكثر استدامة.
تناول كميات أقل من اللحوم، وسافر بالطائرات بدرجة أقل، وتجنب استخدام البلاستيك. قد يكون من الصعب أحيانًا إقناع الناس بالتغييرات التي نحتاج إلى إجرائها لخفض الانبعاثات العالمية. لكن هناك استراتيجية فعالة تحقق مكاسب للجميع. فمن شأن تجديد المباني لجعلها أكثر كفاءة في استخدام الطاقة أن يخفض الانبعاثات بصورة كبيرة، وفي الوقت نفسه يجعل السكان أكثر صحة وراحة وأمانًا من الناحية المالية.
وتقول ديانا أورغه فورساتس، عالمة البيئة وخبيرة المناخ في الجامعة الأوروبية المركزية في فيينا ونائبة رئيس الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ: «إنها حالة يمكننا فيها أن نحصل على الكعكة ونأكلها أيضًا».
وهذه ليست مسألة هامشية، فالمباني وقطاع الإنشاءات مسؤولان عن ما لا يقل عن 37% من انبعاثات الكربون العالمية. وينتج جزء من هذه الانبعاثات عن تشغيل المباني، مثل إبقاء الأضواء مضاءة والحفاظ على دفء المباني أو، بصورة متزايدة، تبريدها إلى درجات مناسبة للأشخاص الذين يعيشون ويعملون فيها. لكن مع ازدياد كفاءة المباني في استخدام الطاقة واعتماد مصادر الطاقة المتجددة بصورة متزايدة، يمكن أن يشكل الكربون الناتج عن المواد المستخدمة في المباني وعمليات تشييدها، والمعروف باسم «الكربون المتجسد»، أكثر من نصف تأثيرها البيئي.
وفي عام 2024، نشرت الولايات المتحدة أول استراتيجية اتحادية شاملة لها تهدف إلى خفض انبعاثات المباني بنسبة 90% بحلول عام 2050، بينما يتمثل هدف الاتحاد الأوروبي في التخلص منها بالكامل بحلول ذلك الوقت. وتقول أورغه فورساتس إن تحقيق ذلك ممكن، لكنه يتطلب تحولًا عميقًا في الطريقة التي نتعامل بها مع البيئة المبنية من حولنا.
إنها عملية تتطلب توازنًا دقيقًا. فنحن بحاجة إلى جعل مبانينا الحالية أكثر كفاءة ممكنة في استخدام الطاقة، وفي الوقت نفسه تقليل الانبعاثات الناتجة عن عمليات التجديد أو الإنشاءات الجديدة. وتشمل المجالات التي توفر فرصًا كبيرة للابتكار مواد العزل، التي تُعد ضرورية للمباني الموفرة للطاقة، لكنها تمثل أكثر من ربع الكربون المتجسد في المبنى. وتُعد مواد العزل الحيوية المستمدة من مصادر طبيعية ومتجددة أحد الحلول المحتملة التي يدرسها العلماء، ومن بينهم أورغه فورساتس.
تحدثت مجلة «كناوبل» مع أورغه فورساتس حول جعل المباني أكثر استدامة، وحول الكيفية التي يمكن من خلالها للمواد الحيوية أن تدعم هذه الجهود. وقد جرى تحرير هذه المقابلة من حيث الطول والوضوح.
لماذا تركزين على المباني وقطاع الإنشاءات؟ وما أهميتهما في سياق تغير المناخ؟
بصفتي عالمة فيزياء، ركزت طوال مسيرتي المهنية على كفاءة استخدام الطاقة. لكن في نحو عام 2004، كنت أقود الفصل الخاص بالمباني في تقرير التقييم الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ، وكان أحد المؤلفين الرئيسيين يكرر القول إن المباني يمكن أن تخفض استهلاك الطاقة بنسبة 90%. وفكرت حينها: «حسنًا، ربما يكون هذا مجرد نوع من الترويج، أرونا الدراسات والأبحاث». لكن عندما عرض بعض الأمثلة على المنازل السلبية، وهي منازل عالية الكفاءة في استخدام الطاقة تستهلك طاقة أقل بنسبة 90% في التدفئة والتبريد مقارنة بالمباني التقليدية، شعرت بصدمة حقيقية.
زرت نموذجًا لأحد هذه المباني التي خضعت للتجديد في المجر، حيث أخذوا مبنى سكنيًا عاديًا للغاية من المباني المصنوعة من الألواح الخرسانية الجاهزة، وهي المباني السكنية الكبيرة التي تعود إلى الحقبة السوفيتية والمنتشرة في أنحاء أوروبا الشرقية، وخفضوا استهلاكه للطاقة بنسبة 85%. ولم يتطلب الأمر أي علوم معقدة أو تقنيات خارقة، كما أن تكلفة التجديد لم تكن باهظة فعلًا.
تحدثت مع إحدى السكان، وقالت إن جودة حياتها تغيرت تمامًا نحو الأفضل. نعم، كان من الجيد أن تنخفض تكاليف الطاقة لديها، لكن أكثر ما أثر فيّ هو قولها إنها أصبحت بحاجة إلى التنظيف بمعدل يقل خمس مرات عما كانت تفعله سابقًا. قد لا تعتبر الأدبيات الهندسية هذا إنجازًا، لكن المنطقة صناعية وتحتوي على الكثير من الغبار، وقد اختفى ذلك الغبار بفضل نظام التهوية المزود بالترشيح. لقد وفر لها ذلك قدرًا هائلًا من الوقت والجهد.
كما اختفت الحساسية التي كانت تعاني منها. وبدأت أبحث في هذا الأمر، وكانت الأدلة العلمية واضحة جدًا. فقد تصل فوائد التجديدات العميقة من حيث توفير الطاقة إلى 80 أو 90%، لكن الفوائد الإضافية أكثر إثارة للإعجاب. فتحسين جودة الهواء من خلال التهوية وتنقية الهواء وحدهما يؤثر في أمور مثل أمراض القلب والأوعية الدموية وانتشار أمراض الجهاز التنفسي. لا يريد الناس تصديق ذلك لأنه يبدو جيدًا إلى درجة يصعب تصديقها، لكنه بالفعل بهذه الجودة.
ما نسبة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري واستهلاك الطاقة التي تأتي حاليًا من المباني؟
المباني، بما في ذلك عمليات تشييدها، مسؤولة عن أكثر من ثلث انبعاثات غازات الاحتباس الحراري. لكن الأهم من ذلك أن نصف إجمالي الطاقة النهائية المستخدمة في الاتحاد الأوروبي، أي الطاقة التي تصل إلى المستهلكين، يُستخدم في التدفئة والتبريد، وليس لتشغيل السيارات أو إبقاء الأضواء مضاءة. ويمكن للمباني عالية الكفاءة أن تلغي الغالبية العظمى من هذا الاستهلاك. لذلك لا تتسبب المباني في كميات هائلة من الانبعاثات واستهلاك الطاقة فحسب، بل تمتلك أيضًا إمكانات هائلة للقضاء على جزء كبير من هذه الانبعاثات والاستهلاك دون أن نشعر بذلك، بل في الواقع مع تحسين جودة حياتنا بدرجة كبيرة.
لدى كل من الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة خطط طموحة لخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المرتبطة بالمباني والإنشاءات بصورة كبيرة. ما الذي يتعين حدوثه واقعيًا لتحقيق هذه الأهداف؟
أولًا، علينا أن نقر بأن لدينا عددًا كافيًا من المباني في العالم المتقدم. وبالطبع هناك استثناءات، لكن عدد السكان في الغالب لا يتزايد، ولدينا بالفعل مساحة كافية من المباني لكل فرد. ولذلك، ينبغي أن يُطلب منا تبرير سبب عدم إمكانية إعادة استخدام أي مبنى قائم وتجديده بدلًا من إنشاء مبنى جديد. كما نحتاج إلى إيجاد وسائل للحد من التوسع في مساحات المباني، وتشجيع الناس على عدم بناء منازل ثالثة أو قصور ضخمة.
ثانيًا، علينا إصلاح آليات تمويل عمليات التجديد العميق بصورة كبيرة. ولن نتمكن من تحقيق هذه الأهداف المناخية الطموحة بالاعتماد على أصحاب المباني وحدهم. فعلى الرغم من أن هذه الاستثمارات تحقق أرباحًا كبيرة، فإنها تستغرق عادةً ما بين 20 و30 عامًا لاسترداد تكلفتها إذا احتسبنا وفورات تكاليف الطاقة فقط. لكن من منظور المجتمع، تُعد هذه الاستثمارات من أكثر استراتيجيات الحد من انبعاثات الكربون جاذبية، لأننا نعالج العديد من المشكلات بضربة واحدة. فنحن نحسن أمن الطاقة، ونقلل اعتمادنا على الغاز الطبيعي الروسي، ونساعد في تحسين الرفاه الاجتماعي للسكان من خلال خفض تكاليف الطاقة عليهم. ومن منظور الحكومة، إنها عملية تحقق مكاسب للجميع.
نحن بحاجة إلى تمويل عام جاد لهذا الغرض، والمال موجود بالفعل. ففي الوقت الحالي، يُستخدم أكثر من 7% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي لدعم الوقود الأحفوري. وإذا أعدنا توجيه جزء من هذه الأموال إلى تجديد المباني، فسنتمكن من تحقيق العديد من الأهداف في وقت واحد.
ماذا تقصدين تحديدًا بـ «التجديد العميق»؟
هناك العديد من التعريفات المختلفة للتجديد العميق. وفي بحثنا المنشور في «المراجعة السنوية للبيئة والموارد»، نستخدم هذا المصطلح للإشارة إلى المباني التي توفر 80 إلى 90% من الطاقة المرتبطة بالتدفئة والتبريد. وتنظر عمليات التجديد العميق إلى المبنى بصورة شاملة، فتزيد كفاءته من خلال تحسين غلاف المبنى عبر إجراءات مثل تعزيز العزل وتركيب نوافذ جديدة. كما يُولى اهتمام خاص لمعالجة الجسور الحرارية وضمان إحكام إغلاق المبنى ومنع تسرب الهواء. ويمكن أن يؤدي ذلك، إلى جانب استخدام نظام تهوية يستعيد الحرارة، في أفضل الحالات إلى مبنى لا يحتاج إلى تدفئة أو تبريد إضافي على الإطلاق، رغم أن ذلك يعتمد على المناخ وطريقة استخدام المبنى.
لقد أدركت أوروبا وأمريكا الشمالية بالفعل أهمية توفير الطاقة عند تجديد المباني، لكن ما كنا نفعله حتى الآن كان تدريجيًا: لنغير نافذة هنا، ونضع قليلًا من العزل هناك. وقد أظهرت أبحاثي أن هذا قد يكون في الواقع أسوأ من عدم القيام بأي شيء، لأنه يمنع فرصة إجراء تجديد عميق في المستقبل، وهو ما قد يتطلب نوافذ وعوازل مختلفة.
ومن الناحية الواقعية، لا معنى اقتصاديًا لتغيير نافذة قمت بتغييرها للتو. ولهذا السبب، من الأفضل إما الانتظار حتى تتمكن من إجراء تجديد عميق، أو تنفيذ التجديد على مراحل، ولكن مع وضع هدف التجديد العميق نصب عينيك دائمًا. ولا يمكنك تحقيق وفورات كبيرة في الانبعاثات والطاقة إلا إذا تعاملت مع المبنى باعتباره نظامًا متكاملًا ونفذت عملية التجديد بصورة شاملة.
يبحث بحثك في «المراجعة السنوية» في تعظيم كفاءة استخدام الطاقة في قطاع الإنشاءات، ويسلط الضوء على العزل باعتباره عاملًا يمكن أن يؤثر بصورة كبيرة في انبعاثات المبنى وتكاليف الطاقة. لماذا يُعد العزل مهمًا إلى هذه الدرجة؟
لا تمتلك مواد العزل بصمة كربونية ضخمة في حد ذاتها، لكن إجمالي تأثيرها يمكن أن يصبح مرتفعًا لأننا نستخدم كميات كبيرة منها. وترتبط بعض أنواع العزل ليس فقط بثاني أكسيد الكربون، بل أيضًا بغازات دفيئة أكثر قوة، مثل مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون المستخدمة في إنتاج بعض أنواع الرغوة المصنوعة من البوليسترين. وبالطبع، لا يزال العزل أفضل من عدم استخدامه. لكن هناك جانبًا مهمًا آخر يتمثل في البلاستيك، الذي يتزايد استخدامه بصورة هائلة عامًا بعد عام، ونحن بدأنا للتو في فهم تأثيره السلبي الضخم في صحتنا والبيئة. وتمثل مواد العزل حجمًا هائلًا من المواد البلاستيكية وغيرها من المواد الاصطناعية.
أنتِ تشاركين في مشروع أوروبي يسمى BIO4EEB لتطوير مواد عزل حيوية. ما مواد العزل الحيوية، وما الفوائد التي توفرها؟
تُصنع مواد العزل الحيوية بالكامل أو جزئيًا من مصادر بيولوجية متجددة مثل النباتات. وعلى الرغم من أنها ليست بالضرورة متجددة بنسبة 100% في جميع الحالات، فإنها تهدف إلى تقليل الاعتماد على المواد الخام غير المتجددة، مثل الوقود الأحفوري، في إنتاجها. فعلى سبيل المثال، تُصنع رغوات البولي يوريثان الحيوية باستخدام بوليولات حيوية مشتقة من الزيوت النباتية بدلًا من الوقود الأحفوري. وبهذه الطريقة، نتخلص من الانبعاثات الناتجة عن مواد العزل التي تتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة لإنتاجها.
وفوق ذلك، يمكن لهذه المواد أن تسهم في التقاط ثاني أكسيد الكربون وتخزينه. فالمواد البيولوجية، مثل الأشجار والنباتات، تمتص ثاني أكسيد الكربون أثناء نموها وتطلقه عندما تتحلل. وإذا منعناها من الوصول إلى مرحلة التحلل لأطول فترة ممكنة، فإننا نبقي ثاني أكسيد الكربون خارج الغلاف الجوي.
أما الفائدة الثالثة فهي انخفاض مستوى السمية، مثل التأثير الذي يمكن أن تحدثه مواد العزل المعدنية، كالصوف الزجاجي، في الجهاز التنفسي، أو التأثيرات السامة للجسيمات البلاستيكية الدقيقة الناتجة عن المواد البتروكيماوية.
هل توجد أي سلبيات للمواد الحيوية؟
السؤال هو: هل لدينا ما يكفي منها؟ هناك بالفعل طلب ضخم على الكتلة الحيوية في الوقت الحالي، وضغط كبير على الأراضي. وفي حالة مخلفات الغابات أو المخلفات الزراعية، فإن إزالة جميع المواد العضوية ليست مستدامة أيضًا، لأن ذلك يستنزف مخزون الكربون ومحتوى الدبال في التربة.
هذه كلها أسئلة صعبة. فما مقدار المواد الحيوية المتاحة بطريقة مستدامة والتي يمكن استخدامها لهذا الغرض؟ وجميع هذه الحلول الأكثر استدامة تعمل على نطاق أصغر، وهو ما يجعلها أيضًا أكثر تكلفة إلى حد ما.
هل يمكنك مشاركة أمثلة على مواد العزل الحيوية التي تجدينها واعدة أو مثيرة للاهتمام بشكل خاص؟
أحد الأمور التي نبحث فيها هو نبات البوسيدونيا، وهو عشب بحري ينجرف إلى الشواطئ في منطقة البحر المتوسط. ونحن نعمل على إنشاء مواد عزل مختلفة منه، مثل ألواح العزل الجاهزة. وأجد هذا الأمر مثيرًا للغاية. لكن مرة أخرى، علينا أن ننظر إلى حجم الاستخدام الممكن، وكمية هذا النبات التي يمكننا استخدامها دون الحاجة إلى إنتاجه، أو إذا كان علينا إنتاجه، فكيف يمكننا القيام بذلك بطريقة آمنة؟
وأعتقد أيضًا أن القنب والقش يمكن أن يكونا مهمين، لأنهما استُخدما تقليديًا في قطاع الإنشاءات. وهناك أيضًا الرغوات الحيوية، لأن صناعة العزل تستخدم كميات كبيرة من الرغوات التي تُنتج تقليديًا من المواد البتروكيماوية، وهي غير قابلة للتحلل وسامة.
أنت وفريقك في الجامعة الأوروبية المركزية في فيينا تقيّمون هذه المواد باستخدام تقييمات دورة الحياة. كيف تتم هذه العملية؟
يعني تقييم دورة الحياة أننا ننظر إلى جميع التأثيرات البيئية، بدءًا من استخراج المواد الخام ووصولًا إلى تحولها إلى نفايات، مع النظر إلى كل مرحلة من مراحل دورة حياتها بين هاتين النقطتين. إنه مفهوم جيد جدًا، لكنه صعب ومكلف للغاية عند تنفيذه بصورة صحيحة.
نحن بحاجة إلى نسخة مبسطة تركز على العناصر الرئيسية. نحن نعلم أننا سنكون في وضع أفضل إذا استبدلنا الخرسانة والصلب والإسمنت والستايروفوم بمواد حيوية تتطلب طاقة أقل في إنتاجها. نعم، تختلف تأثيراتها بصورة كبيرة، لكنني لست متأكدة من أن قضاء وقت طويل في إجراء تقييمات شديدة التفصيل يستحق ذلك دائمًا، لأننا لا نملك الوقت أو المال الكافيين. وآمل أن نتمكن نتيجة لهذا المشروع من تطوير أساليب مبسطة تساعدنا على تحديد الجوانب الأكثر أهمية.
ما الذي تودين رؤيته يحدث خلال العقد المقبل لتقليل تأثير الإسكان والإنشاءات في البيئة؟ وهل تعتقدين أننا قادرون على تحقيق ذلك؟
أولًا، علينا الحد من الشهية الهائلة للبناء، والسماح لقطاع الإنشاءات بإجراء انتقال عادل وجيد نحو مستوى أقل من البناء. ثانيًا، كما قلت، من الضروري الحد بقوة من الحوافز التي تشجع على الإنشاءات الفاخرة.
وأخيرًا، ينبغي أن نشجع بقوة عمليات التجديد العميق بدلًا من التجديدات التدريجية. وهذا يتطلب قدرًا كبيرًا من التمويل العام، وهو أمر سيكون مفيدًا في العديد من المجالات، مثل أمن الطاقة، والرفاه الاجتماعي لأسرنا وشركاتنا، والفوائد الصحية، والإنتاجية.
