Khôi phục hành tinh bằng các toà nhà carbon-âm bởi Snøhetta

Thứ 2, 09/12/2019
1362

Kiến trúc sư người Na Uy Snøhetta đã cam kết chỉ thiết kế các toà nhà carbon-âm (carbon negative), có nghĩa là các dự án của họ sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu thụ trong suốt cuộc đời của chúng.

Công ty có kế hoạch thực hiện sự thay đổi này trong 20 năm tới. Người đồng sáng lập Snøhetta Kjetil Thorsen cho biết công ty đang thực hiện động thái này vì nhu cầu ứng phó với biến đổi khí hậu “đang rất cấp bách”.

 

“Trong 10 năm tới, Snøhetta sẽ tập trung vào việc biến carbon thành danh mục đầu tư dự án của chúng tôi về mặt tất cả các dự án trong giai đoạn thiết kế”, công ty cho biết. “Trong vòng 20 năm tới [chúng tôi sẽ] đảm bảo rằng các dự án được xây dựng của chúng tôi là carbon-trung tính”

 

Động thái này có nghĩa là tất cả các toà nhà của họ tạo ra đủ năng lượng để bù đắp lượng carbon thải ra trong quá trình sản xuất vật liệu xây dựng, thi công, vận hành và ngừng hoạt động khi hết tuổi thọ của toà nhà.

 

Snohetta-dat-muc-tieu-xay-cac-toa-nha-am-carbon-trong-20-nam-1

 

Người đồng sáng lập Snøhetta Kjetil Thorsen muốn tất cả các dự án do studio của anh thực hiện đều carbon-âm

 

 

“Trong 10 năm tới, chúng tôi tham vọng có các dự án trong kế hoạch sẽ trở thành âm CO2 theo định nghĩa từ cái nôi đến cái nôi”, ông Thorsen nói. “Điều này có nghĩa là chúng ta phải hiểu các năng lượng được thể hiện và tất cả các vật liệu được sử dụng.”

 

Tuyên bố này được đưa ra sau khi hoàn thành toà nhà Powerhouse Brattørkaia của kiến trúc sư có trụ sở tại thành phố Oslo, được thiết kế carbon-âm trong vòng đời 60 năm.

 

Ý tưởng này xuất hiện khi các kiến trúc sư thức tỉnh trước tác động môi trường to lớn của các toà nhà và khám phá những cách có lợi cho hành tinh.

 

Kiến trúc sư từng đoạt giải thưởng Stirling Mikhail Riches đã tuyên bố vào tháng trước rằng họ sẽ chỉ làm việc với các dự án không carbon từ bây giờ. Tuy nhiên, nhiều kiến trúc sư tin rằng lời tuyên bố cần phải vượt ra ngoài sự trung hoà carbon.

 

Michael Pawlyn của phong trào biến đổi khí hậu Architects Declare đã kêu gọi một thế hệ mới của các toà nhà tái tạo mang lại nhiều hơn những gì họ mất.

 

Snohetta-dat-muc-tieu-xay-cac-toa-nha-am-carbon-trong-20-nam-2

 

Toà nhà Powerhouse Brattørkaia của Snøhetta được thiết kế âm carbon

 

 

Snøhetta ước tính rằng 85% lượng khí thải carbon của một toà nhà được tạo ra bởi các vật liệu và xây dựng, với chỉ 15% được sản xuất trong suốt thời gian hoạt động của toà nhà và trong khi ngừng hoạt động.

 

“Để trở thành carbon-âm trong một thời gian nhất định, bạn phải bắt đầu sản xuất năng lượng từ ngày đầu tiên, trả lại khoản nợ carbon mà bạn có vào ngày khai trương”, Thorsen nói. “Bạn phải bắt đầu trả lại bằng cách sản xuất năng lượng sạch.”

 

Phương pháp chính mà các toà nhà có thể trả được khoản nợ carbon này là tạo ra năng lượng bằng cách sử dụng các tấm quang điện, Thorsen nói.

 

Snohetta-dat-muc-tieu-xay-cac-toa-nha-am-carbon-trong-20-nam-3

 

Thorsen tin rằng các tấm quang điện là chìa khoá để trả nợ carbon được tạo ra từ việc xây dựng một toà nhà.

 

 

Với công nghệ quang điện ngày nay, các toà nhà cần phải hoạt động trong khoảng 60 năm trước khi các tấm pin mặt trời của chúng tạo ra đủ năng lượng để trả lại toàn bộ lượng carbon thải ra trong suốt vòng đời của toà nhà.

 

Con số 60 năm hiện nay là “điều tốt nhất bạn có thể làm”, Thorsen nói. Phải mất khoảng 6 năm để trả lại carbon được thể hiện trong các tấm pin mặt trời, ông nói thêm.

 

Với công nghệ quang điện hiện nay, các toà nhà carbon-âm cần phải được “điêu khắc” để tối đa hoá ánh sáng mặt trời chiếu vào chúng. Toà nhà Powerhouse Brattørkaia hình nêm có 3000m2 quang điện trên mặt tiền dốc về phía nam.

 

Snohetta-dat-muc-tieu-xay-cac-toa-nha-am-carbon-trong-20-nam-4

 

Powerhouse Telemark đã được thiết kế để tối ưu hoá lượng tấm pin quang điện

 

 

Một toà nhà Powerhouse thứ hai được gọi là Powerhouse Telemark đang được xây dựng ở Porsgrunn, phía đông nam Na Uy. Nó có hình dạng như một viên kim cương để tận dụng tối đa lớp vỏ quang điện của chúng.

 

Nhưng Thorsen tin rằng những tiến bộ trong công nghệ pin mặt trời sẽ cho phép các toà nhà tạo ra năng lượng sạch hiệu quả hơn và trở nên tích cực hơn.

 

Công nghệ nano có thể sớm được sử dụng để tạo ra các tấm có bề mặt 3D ở quy mô siêu nhỏ, thu được nhiều ánh sáng mặt trời hơn so với các tấm phẳng ngày nay, ông nói. Chúng có thể tạo ra năng lượng trong thời gian dài hơn và các toà nhà sẽ không cần phải được định hình để tối đa hoá việc tiếp xúc với ánh sáng mặt trời.

 

Những tấm pin này sẽ ít phải sử dụng carbon hơn để sản xuất và có thể có pin tích hợp để lưu trữ năng lượng, Thorsen nói.

 

“Toàn cảnh kiến trúc đã chờ đợi các công nghệ nano thực sự vươn đến điểm mà chúng ta có thể đạt được hiệu quả cao hơn trong sản xuất điện mặt trời,” Thorsen nói.

“Công nghệ nano dường như là con đường phía trước với năng lượng thể hiện thấp hơn nhiều trong sản xuất.”

 

Snohetta-dat-muc-tieu-xay-cac-toa-nha-am-carbon-trong-20-nam-5

 

Snøhetta cũng đang thiết kế một khách sạn tích cực về năng lượng ở Vòng Bắc Cực

 

 

Công nghệ nano cũng có thể nhìn đến sự phát triển của pin wafer-thin được in trên cùng một tấm ốp, ông nói.

 

Các quang điện trên Powerhouse Brattørkaia tạo ra năng lượng nhiều hơn 50%-60% so với nhu cầu của toà nhà. Sự dư thừa được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các toà nhà lân cận thông qua một microgrid (lưới điện siêu nhỏ).

 

“Họ cũng tham vọng có thể lưu trữ được năng lượng từ những tháng mùa hè cho những tháng mùa đông bằng pin thực sự hiệu quả”, Thorsen nói. “Cấp độ tiếp theo không chỉ là các toà nhà không phát thải mà là các khu vực không phát thải.”

 

Những cách khác mà Snøhetta đang cố gắng giảm thời gian để các toà nhà trả nợ carbon của họ bao gồm sử dụng các vật liệu ít dùng carbon như gỗ và tránh các vật liệu tổng hợp hay keo dán không thể tái sử dụng.

 

Công ty đang làm việc trên một khách sạn carbon-âm sẽ được xây dựng gần sông băng Svartisen ở miền bắc Na Uy. Được gọi là khách sạn Svart, toà nhà sử dụng hệ thống điện năng lượng mặt trời độc lập sẽ tạo ra dư điện và phần lớn được xây dựng bằng gỗ.

 

Snohetta-dat-muc-tieu-xay-cac-toa-nha-am-carbon-trong-20-nam-6