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Une maison qui vous réchauffera et rafraîchira la planète – Imagine bulletin no. 7

Si le changement climatique vous donne envie de rester au lit toute la journée et d’oublier le monde extérieur, alors j’ai de mauvaises nouvelles. Environ 28% des émissions mondiales de CO₂ peuvent être attribuées à l’énergie générée dans les bâtiments lumineux, froids et chauffants, tandis qu’un cinquième des émissions britanniques proviennent du chauffage et de l’arrosage des maisons. Ainsi, une bonne partie de votre empreinte carbone peut être posée avant même de quitter la maison.

Et ce ne sont que les spectacles que les gouvernements ont tendance à compter. Une grande partie des gaz à effet de serre intervient à d’autres étapes de la vie d’une maison, y compris la construction et la démolition. Ils sont appelés « émissions incorporées » et peuvent représenter jusqu’à 90% des émissions totales de certains bâtiments.

«Je pense ici aux émissions de carbone impliquées dans la construction, la rénovation et enfin le démantèlement du bâtiment», explique Francesco Pomponi, vice-chancelier chercheur à l’Université d’Edimbourg Napier.

Cela comprend tout, de creuser des matériaux en ciment à couper des arbres sur des planches, à tout transporter sur les chantiers de construction à creuser des fondations; puis plus tard de la démolition du bâtiment à l’élimination de ses éléments constitutifs.

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

Dans ce numéro du bulletin Imagine, nous avons organisé le patriotisme dans la lutte contre le changement climatique. Il n’y a peut-être aucun moyen de sortir de la crise qui frappe notre monde, mais le rêve d’un logement meilleur et plus vert pourrait nous aider à mieux dormir la nuit.


Qu’est-ce qui est imaginable?

Imagine est une newsletter de The Conversation qui présente une vision d’un monde qui travaille sur le changement climatique. S’appuyant sur la sagesse collective des universitaires dans des domaines allant de l’anthropologie et de la zoologie à la technologie et à la psychologie, elle explore de nombreuses façons dont la vie sur Terre pourrait être plus juste et plus épanouie en prenant des mesures radicales contre le changement climatique.

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D’abord, viens sur le béton

Le béton est un matériau merveilleux, mais comme la plupart des innovations derrière les commodités de vie modernes, il est plein de carbone. Les briques brûlées ont besoin d’une température supérieure à 1000 ° C pour provoquer des changements chimiques qui donnent la résistance du matériau, et pour le ciment, elle peut atteindre 1450 ° C. On estime que la production de ciment représente à elle seule entre 5 et 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 que la restauration du béton vert devra être abordable, attrayante et fabriquée à partir d’ingrédients locaux. Mais peut-être que «vert» n’est pas le bon mot. Alastair Marsh, chercheur en construction 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.

Cette image microscopique 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 pris sous une couche de surface précieuse et mélangé avec des produits chimiques similaires à ceux trouvés dans les produits de nettoyage ménagers pour dissoudre les minéraux argileux dans leurs atomes constitutifs. Il se forme un mélange ressemblant à un jouet qui peut être façonné en moules de brique. Lors de l’inflammation à 80-100 ° C, les atomes dissous sont réarrangés 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 composants n’ont pas besoin d’être livrés sur de longues distances. Selon les conditions, ces briques pourraient avoir la moitié des émissions de carbone dans le béton et un quart de la quantité produite par les briques à combustible conventionnelles.

  • Retour aux sources – Les fondations de logements sur terre sont la norme dans de nombreuses parties du monde depuis des milliers d’années, donc derrière cette idée se cache la plupart des histoires culturelles dans la plupart des endroits.

La brique du sol est stabilisée, ce qui la rend plus durable et n’a pas besoin d’être chauffée à des températures extrêmement élevées comme la brique et le ciment traditionnels.
Haileybury Youth Trust,, L’auteur a fourni


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Parlons ensuite du chauffage

La brique et le mortier ne sont qu’un début. Le chauffage et la consommation d’énergie sont des sources à long terme d’émissions de carbone dans les bâtiments résidentiels – représentant 18% des émissions totales au Royaume-Uni. Même les maisons faites de matériaux durables émettent de la chaleur et émettent de l’électricité si elles ne sont pas mal conçues.

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

Environ 2 300 ans avant le premier réfrigérateur électrique, les Perses ont fabriqué des unités de stockage au froid qui ont rendu la glace disponible tout au long de l’année, même pendant les étés brûlants du désert.
Flickr / davehighbury

Appliquant des caractéristiques de conception qui captent l’air frais et maintiennent les pièces aérées, les architectes iraniens ont dominé le monde dans la conception de maisons sans carbone – plus de mille ans avant que les gens commencent à penser aux émissions de consommation d’énergie dans la maison.

Les tours à vent ont permis aux architectes iraniens d’abaisser la température intérieure de plusieurs degrés millénaires avant l’invention de la climatisation.
Flickr / nomenclature

Des experts modernes en architecture bas carbone ont développé une norme qui vise à garantir que toutes les nouvelles maisons produisent autant d’énergie qu’elles en consomment. À travers l’Europe, il y a 400000 de ces bâtiments certifiés Passivhaus, 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 qui représentent un dixième de la moyenne britannique?

  • Imperméable à l’air et au toast – Les maisons de Passivhaus ont une isolation beaucoup plus épaisse que les autres maisons, avec des fenêtres à triple vitrage pour capter 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.

  • Strict et fiable – Le programme Passivhaus nécessite une modélisation énergétique pour déterminer si une maison produira réellement autant d’énergie qu’elle en consomme. La garantie que l’isolation correcte et d’autres caractéristiques ont été livrées et installées doit également être rigoureusement signalée à un tiers.



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Le Passivhaus (à droite) laisse passer moins de chaleur qu’un bâtiment traditionnel (à gauche).
Institut Passivhaus / Wikipedia, CC BY-SA

La décarbonisation commence à la maison

Aménagez votre maison de manière moderne

Si vous vivez dans une maison humide et modeste qui a été construite bien avant votre naissance, vous pouvez envier tous ceux qui vivent dans un nouveau bâtiment sans énergie. Tout en payant des factures de chauffage beaucoup plus élevées, une grande partie de cette chaleur précieuse pourrait être perdue par les murs et les fenêtres mal isolés.

Des recherches récentes ont montré que les maisons étanches sont un problème commun à travers l’Europe – en particulier au Royaume-Uni, où une moyenne de 3 ° C est perdue dans les maisons toutes les cinq heures pendant l’hiver. Jo Richardson, professeur de logement et d’inclusion sociale à l’Université de De Montfort, décrit comment le remodelage de maisons existantes avec des murs et des fenêtres isolés pourrait aider les maisons à devenir plus économes en énergie et à réduire les factures de chauffage.

Repensez votre système de gaz

Mais si la maison dépend encore de la combustion de gaz naturel pour chauffer la chaudière, elle reste une source d’émissions de carbone. Il y a plus de 23 millions de foyers au Royaume-Uni avec un approvisionnement en gaz pour le chauffage et la cuisine – une charge énergétique qui représente plus du double de la consommation annuelle d’électricité dans le pays et produit environ 60 millions de tonnes d’émissions de CO₂ chaque année.

Une façon de décarboniser le chauffage au gaz consiste à remplacer le combustible par quelque chose de zéro carbone, comme l’hydrogène. Une autre consiste à remplacer les chaudières et les cuisinières à gaz par des appareils électriques. Seamus Garvey, professeur de dynamique à l’Université de Nottingham, affirme que le remplacement des chaudières par des pompes à chaleur électriques serait le plus économe en énergie:

L’électricité peut être convertie 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. Ce faisant, 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 appropriée de froid aux maisons équipées de pompes à chaleur pourrait fournir aux anciens réseaux de chauffage au gaz un avenir probable avec du carbone nucléaire, comme l’explique Garvey:

Au lieu 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 … La maison pourrait prendre de l’eau, extraire la chaleur de l’eau pour former une boue glacée et jeter la boue dans le drain où elle fondrait à nouveau. … Une partie de l’eau … pourrait être de « l’eau grise » de la maison elle-même – des douches de douches, de salles de bains, de lave-vaisselle et de machines à laver.

Dans les pays tempérés, l’eau est souvent abondante en hiver et peut être une source de chaleur utile.
Majivecka / Shutterstock


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Vous produisez votre propre énergie renouvelable

Au cours des deux dernières décennies, les réseaux électriques ont changé pour s’adapter aux «consommateurs» – 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 forment entre voisins, où les maisons peuvent créer, stocker et échanger de l’énergie entre elles. «Une maison peut acheter une production renouvelable excédentaire avec des panneaux solaires adjacents ou des éoliennes communautaires», explique Merlinda Andoni, associée de recherche en systèmes énergétiques intelligents à l’Université Herriot-Watt.

Production d’énergie propre (avec la communauté)

La propriété de la production d’énergie communautaire s’est révélée être un modèle efficace pour augmenter la production renouvelable, affirment Iain MacGill et Franziska Mey, experts en énergie à l’Université de New South Wales et à l’Université de technologie de Sydney.

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

Les toits de la banlieue viennoise sont entrecoupés de panneaux solaires.
Trabantos / Shutterstock

Nier le monopole de l’État sur les énergies renouvelables pourrait convaincre 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 révélé 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, les Great Plains, le Nebraska, le Dakota du Sud et le Dakota du Nord – tous républicains solides – sont également dans le top dix. Comme l’explique Mills:

De nombreuses communautés dans ces pays voient l’énergie renouvelable comme une opportunité économique … Cela signifie 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 de l’énergie « civile »

Les ménages individuels qui produisent et distribuent de l’énergie entre les communautés avec le soutien des autorités locales – ce secteur énergétique « civil » pourrait à l’avenir devenir le modèle dominant de production d’énergie selon Stephen Hall, chercheur en économie et politique énergétiques à l’Université de Leeds. Cela pourrait ressembler à un système énergétique s’il «passe à une société sobre en carbone» [isn’t] laissés aux gouvernements et aux grandes sociétés énergétiques », explique Hall, et laisser des maisons pour montrer la voie pourrait être très bénéfique:

  • Un réseau énergétique plus intelligent – Moins de grandes centrales électriques seraient nécessaires si la production d’électricité provenait d’un plus grand nombre de sources, ce qui perturberait les monopoles centralisés. Les systèmes de distribution intelligents pourraient réguler efficacement l’approvisionnement en fournissant, par exemple, de l’électricité produite à partir de panneaux solaires dans une maison vide aux écoles et bureaux occupés à proximité.

  • Payez quand vous utilisez, pas combien – Les sociétés énergétiques fixent actuellement les tarifs à la consommation en fonction de la quantité d’énergie qu’elles utilisent. Ce système signifie qu’il n’est pas dans l’intérêt du producteur d’énergie d’aider les gens à réduire la demande ou à devenir plus économes en énergie. Un système décentralisé plus intelligent pourrait plutôt facturer les utilisateurs en conséquence lorsqu’ils utilisent de l’énergie.

  • Pensez local – Les entreprises énergétiques locales peuvent facturer aux résidents des services tels que « 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.



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Révision complète du boîtier

Quelles que soient les ambitions collectives du changement climatique, dans les années à venir, le logement devra changer radicalement dans de nombreux endroits pour que les gens puissent résister au monde extérieur. Au Royaume-Uni, 1,8 million de personnes vivent actuellement dans des zones à haut risque d’inondation – et leur risque d’inondation devrait augmenter à mesure 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 souvent… comme des maisons créées pour flotter lorsque les inondations arrivent, se transformant en fossés à mesure que l’eau monte… Il y a des ajustements moins spectaculaires qui peuvent être faits. Portes anti-inondation renforcées à l’intérieur et scellées mécaniquement… Sols en béton et pierre imperméables. Les prises électriques peuvent être relevées et des clapets anti-retour peuvent être installés sur les toilettes pour empêcher les égouts de remplir les maisons en cas d’inondation.

Comme l’explique Cloke, le fait que tant de personnes vivent dans les eaux de crue au Royaume-Uni nous rappelle à quel point nous sommes mal préparés aux bouleversements que le changement climatique apportera. Les maisons – abris et sécurité – pourraient devenir le contraire alors que les anciennes sécurités disparaissent soudainement.



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La tempête Dennis a dévasté le pays de Galles et le nord de l’Angleterre en février 2020. Rendre les maisons résistantes aux inondations est une priorité urgente à mesure que le climat se réchauffe.
EPA-EFE / DIMITRIS LEGAKIS

Au lieu 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, souligne que les racines de la politique du logement moderne suscitent une réponse collective.

« Grande accélération » des émissions de gaz à effet de serre [that occurred] pendant et après la seconde guerre mondiale [in the US] … Il a été soutenu par l’expansion de la consommation – principalement par la transition directe vers la possession massive de voitures et l’expansion urbaine, qui est «bloquée» par la forte utilisation des énergies fossiles, non seulement dans les transports mais aussi dans le logement.

Des jungles de béton remplies de voitures – la politique du logement avait tendance à « verrouiller » une consommation élevée, un mode de vie à fortes émissions.
John Wollwerth / Shutterstock

Si la politique du logement a nourri des modes de vie à haute énergie, encourageant les gens à vivre dans des banlieues denses avec au moins une voiture à conduire, Richard Kingston et Ransford Acheampong, experts en urbanisme à l’Université de Manchester, pensent qu’elle peut être repensée pour encourager un mode de vie plus sain. les gens et la planète:

Nous devons construire un développement 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 publics qui utilisent de l’énergie propre.

Lectures complémentaires

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