Επιστημονική μελέτη ΑΚΖ (ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΚΛΟΥ ΖΩΗΣ) αναδεικνύει τις ανώτερες ιδιότητες του χαλκού ως υλικού επιλογής σε σχέση με το πλαστικό
Ο τομέας των κτιρίων και των κατασκευών είναι υπεύθυνος για το 35 τοις εκατό της τελικής χρήσης ενέργειας καθώς και για το 40 τοις εκατό των παγκόσμιων εκπομπών ενέργειας και διοξειδίου του άνθρακα (CO2) ετησίως. Οι οικοδομικές εργασίες ευθύνονται για το 28 τοις εκατό των εκπομπών κάθε χρόνο και η κατασκευή δομικών υλικών και κατασκευών (που αναφέρονται επίσης ως ενσωματωμένος άνθρακας) ευθύνονται για ένα επιπλέον 11 τοις εκατό.
Οι ενσωματωμένες εκπομπές άνθρακα «κλειδώνονται» αμέσως μόλις κατασκευαστεί ένα κτίριο και δεν μπορούν να μειωθούν εκ των υστέρων μέσω βελτιώσεων στην ενεργειακή απόδοση ή με την εισαγωγή συστημάτων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Ως εκ τούτου, τα δομικά προϊόντα κτιρίων (π.χ. σωληνώσεις σε ένα διαμέρισμα) με χαμηλότερες επιπτώσεις στις εκπομπές είναι καίριας σημασίας για την αντιμετώπιση του ενσωματωμένου άνθρακα.
Η έρευνα που διεξήχθη από την ICA (Διεθνής Οργανισμός Χαλκού) σε συνεργασία με τη Sphera και με επικεφαλής τον Δρα Constantin Herrmann εξέτασε τρία συστήματα σωλήνων εγκατάστασης νερού – χάλκινους, πλαστικούς πολυστρωματικούς σωλήνες (PEX-Al) και σωλήνες από πλαστικό διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (PEX) – μέσω σύγκρισης επιστημονικής αξιολόγησης κύκλου ζωής (LCA) σύμφωνα με το ISO14040.¹
Τα συγκριτικά ευρήματα, υποστηριζόμενα από μια επιστημονική επιτροπή ανασκόπησης, κατέληξαν οριστικά στο συμπέρασμα ότι μόνο ένα σύστημα χαλκού εξασφαλίζει υψηλά επίπεδα ανακυκλωσιμότητας και κυκλικότητας υλικών που μειώνουν σημαντικά τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις ενός κτιρίου.
Η ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΔΕΙΧΝΕΙ ΟΤΙ ΟΤΑΝ Ο ΧΑΛΚΟΣ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΕΞΥΠΝΑ ΣΤΑ ΚΤΙΡΙΑ, ΜΕΙΩΝΕΙ ΤΙΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ CO2 ΚΑΙ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΕΙ ΤΟΝ ΣΤΟΧΟ ΤΟΥ 1,5°C ΓΙΑ ΤΟΝ ΜΕΤΡΙΑΣΜΟ ΤΗΣ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗΣ ΑΛΛΑΓΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΥΠΕΡΘΕΡΜΑΝΣΗΣ ΤΟΥ ΠΛΑΝΗΤΗ, ΟΠΩΣ ΔΗΛΩΣΕ Η ΔΙΑΚΥΒΕΡΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΚΛΙΜΑΤΙΚΗ ΑΛΛΑΓΗ (IPCC).
Έμφαση στις εκπομπές CO2 και τη μείωση της πρωτογενούς ενέργειας
Μια ΑΚΖ αξιολογεί τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις ενός προϊόντος από τη δημιουργία του έως τη χρήση και την τελική αποδόμηση ή διάθεσή του. Η μελέτη ΑΚΖ της Sphera συνέκρινε τρία συστήματα σωλήνων εγκατάστασης νερού για να προσδιορίσει εάν η παραγωγή, η χρήση καθ ‘όλη τη διάρκεια ζωής και η αποδόμηση ήταν συγκρίσιμα και για τα τρία συστήματα. Οι ερευνητές της ΑΚΖ διερεύνησαν τη συγκριτική χρήση νερού για ένα διαμέρισμα 100m2 (~ 1076ft2) και καλυμμένους σωλήνες και πρόσθετα εξαρτήματα του συστήματος, όπως εξαρτήματα και συνδετήρες που συνδυάζουν και στερεώνουν τους σωλήνες. Οι βασικές μεταβλητές για σύγκριση περιελάμβαναν τη σύνθεση και τις ιδιότητες του υλικού, την κατασκευή και τις αντίστοιχες δυνατότητες ανακύκλωσης.
Τα ευρήματα της μελέτης δείχνουν ότι ο χαλκός σε ένα σύστημα πόσιμου νερού κτιρίου μειώνει περίπου το ένα τρίτο των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (αέρια του θερμοκηπίου, γράφημα 1) και της χρήσης ενέργειας (γράφημα 2) σε σύγκριση με τα συστήματα που κατασκευάζονται από πλαστικό (PEX-Al και PEX). Αυτό ισχύει όχι μόνο για ένα σύστημα πόσιμου νερού, αλλά για κάθε εφαρμογή όπου οι χαλκοσωλήνες χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά υγρών σε κτίρια (π.χ. θέρμανση, κλιματισμός, αέρια).
Γράφημα 1: Δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP)
αποτελέσματα από τη συγκριτική μελέτη ΑΚΖ (2021)
Γράφημα 2: Χρήση πόρων, ορυκτά καύσιμα και φορείς ενέργειας,
Δυναμικό Αβιοτικής Εξάντλησης Ορυκτά (ADPf)
Ο χαλκός κόβει λειτουργικές και ενσωματωμένες εκπομπές CO 2
Όσον αφορά τις λειτουργικές εκπομπές, οι εγγενείς ιδιότητες του χαλκού παρέχουν πρόσθετη εξοικονόμηση αερίων του θερμοκηπίου. Για παράδειγμα, στην ΕΕ, η θέρμανση, η ψύξη και το ζεστό νερό οικιακής χρήσης αντιπροσωπεύουν το 80% της ενέργειας που καταναλώνουν τα νοικοκυριά. Η ανάκτηση θερμότητας νερού από απόβλητα (WWHR) είναι μια διαθέσιμη και αποτελεσματική λύση ενεργειακής απόδοσης για τη μείωση της ενεργειακής ζήτησης για ζεστό νερό οικιακής χρήσης μέσω άμεσης ανάκτησης θερμότητας από αποχετεύσεις ντους. Η εξαιρετική θερμική αγωγιμότητα του χαλκού εξοικονομεί περίπου το 40 τοις εκατό της τελικής ενέργειας και των σχετικών εκπομπών CO2 από την παραγωγή ζεστού νερού οικιακής χρήσης. Η συνδυασμένη λειτουργική και ενσωματωμένη εξοικονόμηση άνθρακα καθιστά τον χαλκό βασικό παράγοντα για ένα πιο απαλλαγμένο από ανθρακούχες εκπομπές κτιριακό περιβάλλον.
Όπως παρουσιάζεται στη μελέτη, πρόσθετες μειώσεις εκπομπών μπορούν να επιτευχθούν μέσω της ανακύκλωσης του χαλκού, της διατήρησης και της κυκλικότητας των υλικών. Ο χαλκός μπορεί να ανακυκλωθεί ξανά και ξανά χωρίς καμία απώλεια των ιδιοτήτων του. Ακολουθώντας υπεύθυνες πρακτικές προμήθειας και ανακύκλωσης σε ολόκληρη την αλυσίδα αξίας του χαλκού, ο χαλκός θα συνεχίσει να είναι το υλικό επιλογής για βιώσιμες τεχνολογίες απανθρακοποίησης.
¹Οι συγκριτικές παράμετροι έρευνας ΑΚΖ πληρούν τα παγκόσμια πρότυπα
Η συγκριτική μελέτη ΑΚΖ διεξήχθη σύμφωνα με το πρότυπο ISO14040/44, το γενικό διεθνές πρότυπο για την ΑΚΖ, και τα τρία συστήματα δομήθηκαν σύμφωνα με την Περιβαλλοντική Δήλωση Προϊόντος (EPD). Ως εκ τούτου, η αξιολόγηση και των τριών συστημάτων χωρίστηκε σε ενότητες: A (στάδιο προϊόντος και διαδικασία κατασκευής), C (τέλος κύκλου ζωής) και D (οφέλη πέρα από τα όρια του συστήματος). Η Ενότητα Β δεν συμπεριλήφθηκε επειδή τα ευρήματα ήταν τα ίδια και για τα τρία υλικά και είναι ουδέτερα (ή δεν επηρεάζουν) τη μελέτη. Ο σχετικός αντίκτυπός της είναι μικρός και δεν είναι πιθανό να επηρεάσει τα παγκόσμια αποτελέσματα.
Τα αποτελέσματα προκύπτουν από δεδομένα που αφορούν δέκα κατηγορίες επιπτώσεων, όπως απαιτείται από το πρότυπο EN 15804+A2 (το ευρωπαϊκό πρότυπο για την παραγωγή EPD για προϊόντα του τομέα των δομικών κατασκευών). Το δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP), μία από τις κατηγορίες επιπτώσεων, συγκεντρώνει τη βιογενή, τα ορυκτά καύσιμα και τη χρήση γης που σχετίζονται με το GWP. Για την αξιολόγηση της κατηγορίας GWP, ο βασικός υπολογισμός της σύγκρισης μεταξύ των συστημάτων αναφέρεται σε δεδομένα που συλλέγονται στο πλαίσιο των ενοτήτων Α (στάδιο προϊόντος και διαδικασία κατασκευής) και Γ (τέλος κύκλου ζωής). Η ΑΚΖ παρέχει ένα πρόσθετο σενάριο σύγκρισης που αποδίδει μια καθαρή πίστωση (συμπεριλαμβανομένων των δεδομένων από την ενότητα Δ, οφέλη πέρα από τα όρια του συστήματος) που λαμβάνει υπόψη τον πιθανό αντίκτυπο της ανακύκλωσης προϊόντων σε μελλοντικούς κύκλους ζωής. Η μελέτη, τα δεδομένα, τα μοντέλα, οι δείκτες και η έκθεση ευθυγραμμίζονται με το ISO 14040/44.