science >> Wetenschap >  >> Natuur

Materiaalefficiëntie biedt een groot potentieel voor klimaatneutraliteit

Fig. 1:Totale wereldwijde cumulatieve (bovenste) en jaarlijkse 2050 (onderste) broeikasgasemissiereducties (BKG) van het technische potentieel van tien industriële en vraagzijdige strategieën voor materiaalefficiëntie (ME). Resultaten worden getoond voor drie sociaaleconomische (lage energievraag (LED) en de gedeelde sociaaleconomische trajecten (SSP1 en SSP2)), en klimaatbeleid (Geen Pol. en 2 °C Pol., zie tekst) scenario's en ME-strategie voor de sectoren personenauto's en woningbouw samen. De absolute waarden in de grafiek zijn in megaton (Mt) of gigaton (Gt) CO2-eq. Zie de sectie ‘Methoden’ voor een overzicht van de verschillende geïmplementeerde ME-strategieën. Krediet:DOI:10.1038/s41467-021-25300-4

Efficiënter gebruik van materialen in woningen en auto's kan in 2050 enorme hoeveelheden broeikasgassen besparen:20 tot 52 gigaton CO 2 equivalenten voor woongebouwen en 13 tot 26 gigaton CO 2 equivalenten voor auto's, wat neerkomt op twee derde van het huidige verbruik. Dit is de conclusie van een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Stefan Pauliuk, Universitair docent duurzame energie en materiaalstroombeheer aan de Universiteit van Freiburg.

Voor dit doeleinde, de wetenschappers analyseerden 10 wereldwijde strategieën voor materiaalefficiëntie (ME), zoals het hergebruik van afval uit de productie, en berekenden hun gezamenlijke maximale potentieel als ze tegen 2040 consequent zouden worden uitgevoerd en geflankeerd door een strikt klimaatbeleid. In het geval van woongebouwen, houtconstructie en het verminderen van de leefruimte per hoofd van de bevolking tonen het grootste besparingspotentieel. Voor personenauto's, het is autodelen en autodelen. "Dit toont aan dat materiaalefficiëntie een sleutel kan zijn om grotendeels koolstofneutraal te worden, ", zegt Pauliuk. "De mogelijkheden zijn enorm en zouden meer moeten worden gebruikt." Het onderzoeksteam presenteerde onlangs zijn bevindingen in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Wat als scenario's voor verschillende mate van materiaalefficiëntie?

Met een team van internationale onderzoekers, waaronder Prof. Dr. Edgar Hertwich van de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie/Noorwegen, Pauliuk keek naar de levenscycli van materialen voor de woning- en autobouw en berekende hoeveel broeikasgasemissies er in 2050 bespaard kunnen worden door een brede en ambitieuze invoering van materiaalefficiëntie (ME) maatregelen in combinatie met een streng klimaatbeleid. De berekening beschouwt tien ME-strategieën. Deze omvatten maatregelen aan de aanbodzijde, zoals hergebruik van productieschroot; maatregelen aan de vraagzijde, zoals het hergebruiken van producten; en efficiënter gebruik van producten door autodelen en deelwoningen.

Hiernaast, de wetenschappers bepaalden de toekomstige veranderingen in materiaalstromen en energieverbruik door hogere materiaalopbrengsten, lichter ontwerp, materiële vervanging, langere levensduur, hogere service-efficiëntie, hergebruik en recycling. Daarbij, het rekenmodel legt de productie vast, vraag naar, gebruik en recycling van zes klimaatrelevante materialen:aluminium, cement, koper, kunststoffen, staal en hout. "De analyse genereert een reeks wat-als-scenario's voor verschillende mate van materiaalefficiëntie in de voertuig- en bouwsector en bijbehorende belangrijke materiaalcycli tegen verschillende sociaaleconomische en klimaatbeleidsachtergronden, ' legt Pauliuk uit.

Materiaalefficiëntie moet hogere prioriteit krijgen in klimaatbeleid

Volgens de onderzoekers is hun studie toont aan dat hernieuwbare energie alleen niet voldoende is om verregaande emissiereducties in de residentiële sector te realiseren, maar dat er aanvullende efficiëntiemaatregelen nodig zijn. Hetzelfde geldt voor personenauto's, waar elektrificatie en conversie naar koolstofarme elektriciteit hand in hand moeten gaan, ze zeggen.

Pauliuk concludeert dat "als strategieën voor materiaalefficiëntie een even hoge prioriteit krijgen als maatregelen voor energie-efficiëntie, het bereiken van de doelstelling van Parijs om de opwarming van de aarde te beperken tot ruim onder de 2 graden Celsius zal gemakkelijker zijn. Maatregelen om de materiaalefficiëntie te verbeteren kunnen eenvoudig worden geïmplementeerd, daarom moeten ze een hogere prioriteit krijgen in het klimaatbeleid."