Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Shigemi okano / Shutterstock

Si le changement climatique vous donne envie de rester au lit toute la journée et d'oublier le monde extérieur, j'ai de mauvaises nouvelles. Sur 28% des émissions mondiales de CO₂ peut être attribuée à l'énergie produite pour éclairer, refroidir et chauffer les bâtiments, tandis qu'un cinquième des émissions du Royaume-Uni proviennent de chauffer et alimenter les maisons. Ainsi, une bonne partie de votre empreinte carbone peut être établie avant même que vous ayez quitté la maison.

Et c'est juste les émissions que les gouvernements ont tendance à compter. Une grande partie des gaz à effet de serre du logement survient à d'autres étapes de la vie d'une maison, y compris la construction et la démolition. Celles-ci sont appelées «émissions incorporées» et peuvent constituer jusqu'à 90% des émissions de toute la vie de certains bâtiments.

"Ce que je veux dire ici, ce sont les émissions de carbone impliquées dans la fabrication, la rénovation et finalement le démantèlement du bâtiment," dit Francesco Pomponi, vice-chancelier chargé de recherche à l'Université Napier d'Édimbourg.

Cela comprend tout, de l'extraction des matériaux pour le ciment à l'abattage des arbres pour les planches, au transport de tout jusqu'au chantier de construction et au creusement des fondations; puis plus tard, de la destruction du bâtiment à l'élimination de ses éléments constitutifs.

Il y aura probablement 2 milliards de personnes supplémentaires sur Terre d'ici 2050, la plupart étant nés en Asie et en Afrique. Les pays en développement besoin de centaines de millions de logements supplémentaires au cours des prochaines décennies, les émissions mondiales devront chuter de 60% pour maintenir le réchauffement moyen en dessous de 2 ° C.

Dans cette édition du bulletin Imagine, nous renforçons le front intérieur dans la lutte contre le changement climatique. Il n'y a peut-être pas d'échappatoire à la crise qui enveloppe notre monde, mais le rêve d'un logement meilleur et plus vert pourrait nous aider à mieux dormir la nuit.

Commençons par abandonner le béton

Le béton est un matériau merveilleux, mais comme la plupart des innovations derrière les commodités de la vie moderne, il est à forte intensité de carbone. Les briques cuites ont besoin de températures supérieure à 1,000 ° C pour provoquer des changements chimiques qui donnent la résistance du matériau, et il est jusqu'à 1,450 ° C pour le ciment. La simple production de ciment représenterait entre 5 à 10% des émissions mondiales de gaz à effet de serre.

Étant donné que la plupart des nouvelles maisons seront construites dans les pays en développement, les experts conviennent qu'un substitut de béton plus vert devra être abordable, attrayant et fabriqué à partir d'ingrédients d'origine locale. Mais peut-être que «vert» n'est pas le bon mot. Alastair Marsh, chercheur en génie civil à l'Université de Leeds, et Venkatarama Reddy, professeur de génie civil à l'Indian Institute of Science, pensent que le sol pourrait être le composant parfait pour les géopolymères - une alternative naturellement solide et durable au ciment .

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Cette image au microscope électronique montre la transformation de l'argile montmorillonite, à gauche, un composant commun du sol, en un géopolymère, à droite. Marais d'Alastair

  • Comment ça marche - Le sol est prélevé sous la précieuse couche de surface et mélangé à des produits chimiques similaires à ceux trouvés dans les produits de nettoyage ménagers pour dissoudre les minéraux argileux dans leurs atomes constitutifs. Un mélange semblable à de la pâte à modeler est formé et peut être façonné dans des moules en brique. Pendant la cuisson à 80-100 ° C, les atomes dissous se réorganisent pour former un géopolymère, stabilisant le sol restant.

  • Le brun est vert - Les géopolymères à base de sol peuvent être cuits à des températures plus basses et leurs ingrédients n'ont pas besoin d'être expédiés sur de longues distances. Selon les conditions, ces briques pourraient avoir la moitié des émissions de carbone du béton et un quart de la quantité produite par les briques cuites conventionnelles.

  • Retour aux sources - Le logement sur terre est la norme dans de nombreuses parties du monde depuis des milliers d'années, il y a donc une riche histoire culturelle derrière cette idée dans la plupart des endroits.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète La brique de terre est stabilisée, ce qui la rend plus durable et n'a pas besoin d'être chauffée à des températures extrêmement élevées comme les briques et le ciment traditionnels. Haileybury Youth Trust, Auteur fourni

Parlons ensuite du chauffage

Les briques et le mortier ne sont qu'un début. Le chauffage et la consommation d'énergie sont la source à long terme des émissions de carbone dans les logements - ils représentent 18% des émissions totales du Royaume-Uni. Même les maisons construites avec des matériaux durables fuiront la chaleur et consommeront de l'électricité si elles sont mal conçues.

Stephen Berry, chercheur à l'Université d'Australie du Sud, soutient que nos ancêtres savaient concevoir des maisons capables de réguler la température sans énergie et quel que soit le climat.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Quelque 2,300 XNUMX ans avant le premier réfrigérateur électrique, les Perses ont conçu des unités de stockage au froid qui ont rendu la glace disponible toute l'année même pendant les étés torrides du désert. Flickr / davehighbury

En mettant en œuvre des caractéristiques de conception qui captent l'air frais et gardent les pièces aérées, les architectes iraniens ont été les leaders mondiaux de la conception de maisons zéro carbone - plus de mille ans avant que les gens commencent à penser aux émissions de leur consommation d'énergie domestique.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Les tours à vent ont permis aux architectes iraniens de baisser les températures intérieures de plusieurs degrés par millénaire avant l'invention de la climatisation. Flickr / nomenklatura

Les experts modernes de l'architecture à faible émission de carbone ont développé une norme qui vise à garantir que toutes les nouvelles maisons produisent autant d'énergie qu'elles en consomment. Il y a 400,000 XNUMX de ces bâtiments certifiés «Passivhaus» à travers l'Europe, et selon David Coley, professeur de conception à faible émission de carbone à l'Université de Bath, vivre dans une maison à énergie zéro, c'est presque comme acheter une voiture avec de l'essence gratuite à vie.

Alors, comment se fait-il que les maisons Passivhaus aient des factures de chauffage un dixième de la moyenne britannique?

  • Étanche et grillé - Les maisons Passivhaus ont une isolation beaucoup plus épaisse que les autres maisons, avec des fenêtres à triple vitrage pour emprisonner l'air chaud et une ventilation mécanique qui peut récupérer et faire circuler la chaleur perdue.

  • Auto-alimenté - En installant des panneaux solaires sur le toit, les maisons Passivhaus peuvent produire une partie de l'énergie qu'elles utilisent.

  • Rigoureux et fiable - Le programme Passivhaus nécessite une modélisation énergétique pour déterminer si une maison produira vraiment autant d'énergie qu'elle en consomme. Une garantie que l'isolation correcte et les autres caractéristiques ont été livrées et installées doit également être rigoureusement signalée à un tiers.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Une maison passive (à droite) dégage moins de chaleur qu’un bâtiment traditionnel (à gauche). Passivhaus Institut / Wikipedia, CC BY-SA

La décarbonisation commence à la maison

Rénovez votre maison

Si vous vivez dans une maison humide et aux courants d'air qui a été construite bien avant votre naissance, vous pourriez envier toute personne vivant dans une nouvelle construction à énergie zéro. Bien que vous payiez des factures de chauffage beaucoup plus élevées, une grande partie de cette précieuse chaleur pourrait être perdue à travers des murs et des fenêtres mal isolés.

Une étude récente ont constaté que les maisons qui fuyaient sont un problème commun dans toute l'Europe - en particulier au Royaume-Uni, où en moyenne 3 ° C sont perdus dans les maisons toutes les cinq heures pendant l'hiver. Jo Richardson, professeur de logement et d'inclusion sociale à l'Université De Montfort, décrit comment la rénovation des maisons existantes avec des murs et des fenêtres isolés pourrait aider à rendre les maisons plus économes en énergie et à réduire les factures de chauffage.

Repensez votre système de gaz

Mais si une maison dépend encore du gaz naturel pour chauffer une chaudière à eau, la source d'émissions de carbone demeure. Au Royaume-Uni, plus de 23 millions de foyers sont alimentés en gaz pour le chauffage et la cuisson - une charge énergétique qui plus du double de la consommation annuelle d'électricité du pays et produit environ 60 millions de tonnes d'émissions de CO₂ chaque année.

Une façon de décarboniser le chauffage au gaz est d'échanger le carburant contre quelque chose de zéro carbone, comme l'hydrogène gazeux. Une autre consiste à remplacer les chaudières et fours à gaz par des appareils électriques. Seamus Garvey, professeur de dynamique à l'Université de Nottingham, déclare que le remplacement des chaudières par des pompes à chaleur électriques serait le plus économe en énergie:

L'électricité peut être convertie directement en chaleur avec une efficacité de 100% en utilisant des éléments résistifs bon marché - les mêmes pièces qui sont présentes dans les radiateurs soufflants et les radiateurs remplis d'huile. Ainsi, chaque térawatt-heure (TWh) actuellement fourni par le chauffage au gaz pourrait être remplacé par exactement un TWh de chauffage électrique.

Les pompes à chaleur utilisent l'électricité pour extraire la chaleur entrante d'une rivière ou d'un ruisseau à proximité, du sol ou de l'air lui-même. C'est ce qu'on appelle la «source froide». Le processus d'extraction de la chaleur fonctionne de manière similaire à la façon dont les réfrigérateurs éliminent la chaleur des aliments. Fournir une source de froid pratique aux maisons équipées de pompes à chaleur pourrait fournir aux anciens réseaux de chauffage au gaz un avenir improbable zéro carbone, comme l'explique Garvey:

Plutôt que de fournir du gaz naturel aux maisons, le réseau de gaz fournirait de l'eau à partir de laquelle les pompes à chaleur domestiques pourraient extraire la chaleur… Une maison pourrait absorber de l'eau, extraire la chaleur de l'eau afin qu'elle forme de la boue de glace et déverser la boue dans le drain où elle se trouve. fondrait à nouveau… Une partie de l'eau… pourrait être «l'eau grise» de la maison elle-même - les sorties des douches, des bains, des lave-vaisselle et des machines à laver.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Dans les pays tempérés, l'eau est souvent abondante en hiver et pourrait être une source de chaleur utile. Majivecka / Shutterstock

Le recyclage de l'eau de pluie pour aider à faire fonctionner le chauffage électrique est un moyen (particulièrement créatif) de décarboniser la consommation d'énergie dans les maisons, mais cela ne compte pas beaucoup si l'électricité provient de la combustion de combustibles fossiles.

Produisez votre propre énergie renouvelable

Au cours des deux dernières décennies, les réseaux électriques ont changé pour accueillir les «prosommateurs» - des maisons qui produisent et consomment leur propre électricité renouvelable, souvent à l'aide de panneaux solaires sur les toits ou d'autres sources de «microgénération», comme les petites éoliennes.

Des coopératives énergétiques se sont formées entre voisins, où les maisons peuvent générer, stocker et échanger de l'énergie entre elles. «Une maison peut acheter un excédent de production renouvelable à partir des panneaux solaires d'un voisin ou d'une éolienne communautaire» dit Merlinda Andoni, chercheur associé en systèmes énergétiques intelligents à l'Université Herriot-Watt.

Propre production d'énergie (avec votre communauté)

Selon Iain MacGill et Franziska Mey, experts en énergie de l'Université de Nouvelle-Galles du Sud et de l'Université de Technologie de Sydney, l'appropriation communautaire de la production d'énergie s'est avérée un modèle efficace pour augmenter la production d'énergie renouvelable.

L'Allemagne a atteint 32% d'électricité renouvelable en 2015 avec un objectif de 40% à 45% d’ici 2025, et compte quelques 850 coopératives énergétiques. Presque la moitié de sa capacité installée appartient aux ménages, aux communautés et aux agriculteurs.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Les toits de la banlieue de Vienne sont parsemés de panneaux solaires. Trabantos / Shutterstock

Nier à l'État le monopole des énergies renouvelables pourrait gagner des partisans qui sont généralement sceptiques quant aux efforts du gouvernement pour limiter le changement climatique. Sarah Mills est chef de projet pour les enquêtes nationales sur l'énergie et l'environnement à l'Université du Michigan. Ses recherches ont constaté que l'Iowa, le Kansas et l'Oklahoma - tous les États qui ont voté pour Donald Trump en 2016 - dominent les États-Unis dans la production d'énergie renouvelable, avec plus de 30% de l'énergie produite dans chacun de ces États provenant d'éoliennes et d'autres sources renouvelables. Trois États voisins des Great Plains, le Nebraska, le Dakota du Sud et le Dakota du Nord - tous républicains solides - figurent également dans le top dix. Comme l'explique Mills:

De nombreuses communautés dans ces États voient l'énergie renouvelable comme une opportunité économique… Ce que cela signifie, c'est que les conservateurs aiment l'énergie éolienne et solaire. Ils ne veulent tout simplement pas que le gouvernement leur dise qu'ils doivent utiliser des énergies renouvelables.

Avec le temps, vous pourriez faire partie du secteur énergétique «civique»

Des ménages individuels produisant de l'énergie et la distribuant entre les communautés avec le soutien des autorités locales - ce secteur énergétique «civique» pourrait devenir un modèle dominant pour la production d'énergie à l'avenir selon Stephen Hall, chercheur en économie et politique énergétiques à l'Université de Leeds . C'est ce à quoi les systèmes énergétiques pourraient ressembler si «le passage à une société à faible émission de carbone [n'est pas] laissé aux gouvernements et aux grandes sociétés énergétiques», dit Hall, et laisser les maisons montrer la voie pourrait avoir des avantages majeurs:

  • Un réseau énergétique plus intelligent - Moins de grandes centrales électriques seraient nécessaires si la production d'électricité provenait de sources multiples, perturbant les monopoles centralisés. Des systèmes de distribution intelligents pourraient réguler efficacement cet approvisionnement en fournissant, par exemple, de l'électricité produite à partir de panneaux solaires sur une maison vide aux écoles et bureaux très fréquentés à proximité.

  • Payez quand vous utilisez, pas combien - Les services publics de l'énergie fixent actuellement les tarifs des consommateurs en fonction du volume d'énergie qu'ils utilisent. Ce système signifie qu'il n'est pas dans l'intérêt du producteur d'énergie d'aider les gens à réduire leur demande ou à devenir plus économes en énergie. Un système décentralisé plus intelligent pourrait plutôt facturer les clients en fonction de leur consommation d'énergie.

  • Pensez local - Les sociétés d'énergie des autorités locales pourraient facturer aux résidents des services tels que «avoir une maison chaude» ou «eau chaude». Cela encouragerait les autorités à garder les maisons au chaud et bien éclairées le moins cher possible - en favorisant l'efficacité énergétique.

Rénover entièrement le logement

Indépendamment de l'ambition collective sur le changement climatique, le logement devra changer radicalement dans de nombreux endroits dans les années à venir pour aider les gens à résister au monde extérieur. Au Royaume-Uni, 1.8 million de personnes vivent actuellement dans des zones à risque d'inondation important - et leur le risque d'inondation devrait augmenter que le climat se réchauffe. Selon Hannah Cloke, professeur d'hydrologie à l'Université de Reading, nous devrons peut-être considérer:

Des pratiques radicales venant de régions du monde qui inondent plus fréquemment… telles que les maisons conçues pour flotter lorsque les inondations arrivent, s'élevant sur pilotis au fur et à mesure que l'eau monte… Il y a des adaptations moins dramatiques qui peuvent être faites. Portes anti-inondation renforcées intérieurement et scellables mécaniquement… Sols en béton et dalles de pierre imperméables. Les prises électriques peuvent être soulevées et les clapets anti-retour peuvent être équipé de toilettes pour empêcher les eaux usées de remplir les maisons en cas d'inondation.

Comme l'explique Cloke, le fait que tant de personnes vivent dans les plaines inondables au Royaume-Uni nous rappelle à quel point nous sommes mal préparés aux bouleversements que le changement climatique apportera. Les maisons - lieux de refuge et de sécurité - pourraient devenir tout à fait le contraire alors que les anciennes certitudes disparaissent soudainement.

Plutôt que de se retirer dans des bunkers fortifiés avec des panneaux solaires et des portes coulissantes, Matthew Paterson, professeur de politique internationale à l'Université de Manchester, Faits saillants que les racines de la politique du logement moderne suscitent une réponse collective.

La «grande accélération» des émissions de gaz à effet de serre [qui s'est produite] pendant et après la Seconde Guerre mondiale [aux États-Unis]… a été soutenue par l'expansion de la consommation - plus directement par le passage à la possession massive de voitures et l'étalement urbain qui s'est «enfermé» utilisation élevée d'énergie fossile, non seulement dans les transports mais aussi dans le logement.

Une maison qui vous gardera au chaud et au frais La planète Des jungles de béton remplies de voitures - la politique du logement a eu tendance à «verrouiller» des modes de vie à forte consommation et à fortes émissions. John Wollwerth / Shutterstock

Si la politique du logement a nourri des modes de vie à haute énergie, en encourageant les gens à vivre dans des banlieues denses avec au moins une voiture sur la route, Richard Kingston et Ransford Acheampong, experts en urbanisme à l'Université de Manchester, croyez il peut être repensé pour encourager des modes de vie plus sains pour les personnes et la planète:

Nous devons construire des développements à haute densité et à usage mixte avec des logements abordables et d'excellents espaces verts… Fournir des services de base à distance de marche, créer des espaces sûrs pour les gens à pied et fournir des transports en commun qui utilisent de l'énergie propre.

A propos de l'auteur

Jack Marley, rédacteur en chef, Environnement + Énergie, La Conversation

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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