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西浦学者研究发现:减少建筑翻新中拆建废物的碳排放对实现碳中和至关重要

{{sourceReset(detailData.source)}} 紫牛新闻

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作为世界上最大的发展中经济体,中国在过去四十年一直在迅速发展城市建设,不仅建造新建筑,也对老建筑进行翻新。在这个过程中产生了大量的拆建废物。在最近发表于《环境科学与污染研究》(Environmental Science and Pollution Research)期刊的论文中,西交利物浦大学的研究人员为管理建筑翻新项目中的拆建废物以及减少碳排放提供了宝贵见解。论文分析了苏州的一个建筑翻新项目中三种不同废物管理策略的应用场景。研究人员发现,将产生的废物进行升级回收,并用作原材料的替代品,可以显著减少碳排放。

场景一:传统做法

论文中研究的第一种策略是当今中国拆建废物管理的传统做法。论文的通讯作者、西浦土木工程系的郝建丽博士表示,在这种情况下,大部分废物会被直接处理,仅有金属等高价值材料才会被收集和回收。

“这种场景下,整个过程中只有铝被回收利用,其他类型的废物则被送往垃圾填埋场。建筑物翻新所需的新材料则由当地制造商用原材料生产。”郝博士介绍,在目前中国的建筑行业,原材料仍然是建筑材料生产的主要来源。

场景二:通过回收改善现状

第二种方法是基于线性经济的开放式3R(减少、再利用和回收)策略,过程可以描述为“攫取-制造-消耗-处理”,其目的是防止拆建废物最终进入垃圾填埋场。

“使用这种策略,废物被分类回收和焚烧,提高了拆建废物管理的有效性。”郝博士说,“对铝、水泥砂浆、混凝土和玻璃都进行了回收,同时焚烧塑料垃圾以回收能量。”

然而,研究指出,这种策略下用于建筑翻新的新材料仍然由原材料生产,和场景一一样,场景二仍属于线性经济,翻新主要依赖不可持续的原材料消耗。事实上,尽管场景二的碳排放量要少于场景一,但差异并不显著——总体排放量仅减少了10%。

场景三:“从摇篮到摇篮”

场景三与场景一相比,碳排放量减少了约40%。“这是因为在这种策略中,建筑翻新材料不是用原材料生产,而是从先前拆除时产生的废物中升级回收而来。与拆除、翻新施工等其他阶段相比,翻新材料制造阶段产生的碳排放量是最高的。”郝博士说,因此,即便只是用二次材料替换一部分原材料,仍可以有效减少碳排放。

例如,用于窗框等材料的铝在翻新过程中产生的碳排放量最高。若其中的30%改为使用再生铝,在生产窗框的过程中就可以减少26%的碳排放。

“这可以被称为‘从摇篮到摇篮’的生命周期,在再生系统中由下游废物生产新的上游材料。”郝博士解释道。这种场景属于循环经济策略——通过缩小材料和能源循环,尽可能减少资源投入、浪费、排放和能源泄漏。“循环经济不仅最大限度地减少了最终进入垃圾填埋场的拆建废物,还减少了对建筑原材料的需求。”

循环经济的必要性

郝博士指出,目前仍有大量拆建废物在垃圾填埋场进行处理,回收率很低。全球只有约30%的拆建废物被回收利用,而在中国,回收率不到10%。

“当今的建筑业仍然采用的是一种线性经济。对原材料的需求仍在增长,而这对环境产生了严重影响。在这样的背景下,循环经济的概念可以提供新的视角和策略,以应对当今的挑战。”她认为,减少建筑翻新过程中拆建废物的碳排放,对于实现中国建筑业的碳中和目标至关重要。

研究团队由西交利物浦大学土木工程系的博士生马文婷、郝建丽博士和张澄博士以及利物浦大学的路易吉·迪·萨诺博士(Luigi Di Sarno)和亚当·曼尼斯(Adam Mannis)组成。点击此处可阅读论文“评估中国建筑翻新项目废物管理策略的碳排放:促进循环经济发展”。

扬子晚报/紫牛新闻记者 顾秋萍 通讯员 钱懿 胡秋辰

校对 盛媛媛

编辑 : 潘政

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