4 Chiến lược Giảm phát thải Carbon ở Đô thị

Các thành phố vừa là thủ phạm chính, vừa là những người hùng tiềm năng trong cuộc chiến chống biến đổi khí hậu toàn cầu khi thế giới đang phải vật lộn với những tác động ngày càng gia tăng của biến đổi khí hậu . Các khu vực đô thị là trung tâm của mọi hoạt động của con người , thúc đẩy giao thông, tiêu thụ năng lượng, sản lượng công nghiệp và xây dựng , và chịu trách nhiệm cho hơn 70% lượng khí thải carbon dioxide (CO₂) trên toàn thế giới.

Tuy nhiên, dân số đông đúc và cơ sở hạ tầng rộng lớn của họ cũng mang lại cơ hội vô song cho sự thay đổi hệ thống. Đạt được mức phát thải ròng bằng 0, trong đó lượng khí thải carbon được bù đắp bằng cách loại bỏ hoặc hấp thụ, hiện là nhu cầu cấp thiết chứ không phải là một giấc mơ viển vông.

Cuộc điều tra kỹ lưỡng này khám phá các chiến lược khả thi để khử cacbon ở đô thị, nhấn mạnh vào các công cụ, công nghệ tiên tiến và luật pháp mang tính cách mạng mở ra cánh cửa cho các thành phố kiên cường, công bằng và ít carbon.

Hướng dẫn này cung cấp lộ trình chi tiết để vượt qua con đường đầy thử thách hướng tới tương lai đô thị không phát thải ròng, dù là với tư cách là nhà quy hoạch đô thị, cố vấn chính sách, nhà vô địch về tính bền vững hay công dân quan tâm.

Tại sao nên tập trung vào các thành phố để giảm phát thải carbon?

Với hơn một nửa dân số thế giới sống ở các thành phố và đóng vai trò là trung tâm hoạt động kinh tế, các thành phố là trái tim của nền văn minh hiện đại. Chúng đóng góp đáng kể vào lượng khí thải nhà kính (GHG) do môi trường xung quanh có mật độ dân cư cao, làm tăng nhu cầu năng lượng trong các lĩnh vực như công nghiệp, xây dựng và giao thông vận tải . Nhưng sự tập trung này cũng tạo điều kiện cho các biện pháp can thiệp nhanh chóng và có thể mở rộng quy mô.

So với các vùng nông thôn rộng lớn, môi trường đô thị tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai hiệu quả cơ sở hạ tầng xanh, giao thông công cộng và năng lượng tái tạo . Bố cục nhỏ gọn của các thành phố cho phép quy hoạch tích hợp, đồng bộ hóa năng lượng, giao thông và sử dụng đất để giảm lượng khí thải carbon . Thêm vào đó, các thành phố đóng vai trò là trung tâm đổi mới, nơi các công nghệ mới và các sáng kiến ​​chính sách có thể được đánh giá và nhân rộng trên toàn thế giới.

Các lĩnh vực đô thị quan trọng cần được chú ý bao gồm:

• Cung và cầu năng lượng: Tăng hiệu quả năng lượng và chuyển đổi từ nhiên liệu hóa thạch đến các nguồn tái tạo.
• Giao thông vận tải và di chuyển: Chuyển đổi sang chế độ phát thải bằng không hoặc phát thải thấp, chẳng hạn như đạp xe và xe điện (EV).
• Tòa nhà & Xây dựng: Sử dụng vật liệu tiết kiệm năng lượng trong thiết kế các tòa nhà mới và cải tạo các tòa nhà hiện có.
• Quản lý chất thải: Tái chế và lãng phí năng lượng công nghệ có thể giúp giảm lượng khí thải từ bãi rác.
• Sử dụng đất và thiết kế đô thị: Khuyến khích các thị trấn nhỏ, xanh cải thiện khả năng cô lập carbon và cắt giảm việc đi lại.

Các thành phố có thể dẫn đầu các sáng kiến ​​khử carbon toàn cầu và thiết lập tiêu chuẩn phát triển bền vững trên toàn thế giới bằng cách tập trung vào các ngành công nghiệp này.

Công cụ cho quá trình khử cacbon ở đô thị

Các thành phố cần công nghệ mạnh mẽ hỗ trợ lập kế hoạch chính xác, giám sát thời gian thực và ra quyết định dựa trên dữ liệu để đạt được mức phát thải ròng bằng 0. Các nhà lãnh đạo đô thị có thể sử dụng các công nghệ này để theo dõi tiến độ, xác định các điểm nóng ô nhiễm và tạo ra các giải pháp thành công.

• Nền tảng tính toán Carbon
• Công cụ mô hình hóa năng lượng đô thị
• Nền tảng thích ứng và rủi ro khí hậu

1. Nền tảng tính toán Carbon

Quá trình khử cacbon ở đô thị đòi hỏi các nền tảng như Khung kiểm kê thành phố C40, các công cụ của Giao thức khí nhà kính dành cho thành phố và ClearPath của ICLEI. Các thành phố có thể sử dụng các công nghệ này để định lượng lượng khí thải nhà kính từ công nghiệp, chất thải, giao thông và năng lượng, tạo cho họ điểm khởi đầu để thay đổi.

Ví dụ, ClearPath cung cấp giao diện dễ sử dụng để nhập dữ liệu và tạo kiểm kê khí thải, và khuôn khổ C40 hỗ trợ so sánh hiệu suất với các thành phố ngang hàng. Các nền tảng này cho phép các nhà quy hoạch dự báo tác động của các thay đổi chính sách, chẳng hạn như sử dụng nhiều hơn phương tiện giao thông công cộng, và điều chỉnh chiến lược của họ cho phù hợp bằng cách mô hình hóa nhiều kịch bản khác nhau.

2. Công cụ mô hình hóa năng lượng đô thị

Nền tảng phân tích phát thải thấp (LEAP), EnergyPlus và UrbanFootprint là những công cụ thiết yếu để tối ưu hóa hệ thống năng lượng đô thị. Bằng cách mô phỏng các kịch bản sử dụng đất khác nhau, Urban Footprint hỗ trợ các nhà quy hoạch xác định cách thức sửa đổi phân vùng hoặc tăng mật độ tác động đến mức tiêu thụ năng lượng.

Để hướng dẫn các sáng kiến ​​cải tạo nhằm giảm tiêu thụ năng lượng, EnergyPlus cung cấp các mô phỏng toàn diện về hiệu suất năng lượng của tòa nhà. Bằng cách hỗ trợ lập kế hoạch chính sách năng lượng dài hạn, LEAP cho phép các cộng đồng dự đoán nhu cầu và tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng gió và năng lượng mặt trời . Khi kết hợp lại, các nguồn lực này đảm bảo rằng chi tiêu cho cơ sở hạ tầng phù hợp với các mục tiêu khử carbon.

3. Nền tảng thích ứng và rủi ro khí hậu

Các nền tảng như Bộ công cụ phục hồi đô thị của USAID, Công cụ hỗ trợ thích ứng đô thị và Climate-ADAPT (dành cho các thành phố EU) quản lý rủi ro khí hậu đồng thời mang lại lợi ích chung từ quá trình khử cacbon.

Các công cụ này hỗ trợ cơ sở hạ tầng xanh giúp giảm sóng nhiệt và lũ lụt trong khi lưu trữ carbon, chẳng hạn như vỉa hè thấm nước và rừng đô thị. Các thành phố có thể giảm lượng khí thải và tăng khả năng phục hồi bằng cách kết hợp thích ứng và giảm thiểu, tạo ra một chiến lược toàn diện để giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu.

Công nghệ thay đổi cuộc chơi thúc đẩy các thành phố không phát thải ròng

Nền tảng của quá trình khử cacbon đô thị là đổi mới công nghệ, cung cấp các giải pháp có thể được mở rộng để đạt được các mục tiêu phát thải ròng bằng không đầy thách thức. Các công nghệ này thúc đẩy thay đổi hệ thống trong các lĩnh vực quản lý chất thải, tòa nhà, giao thông và năng lượng.

• Tích hợp năng lượng tái tạo
• Điện khí hóa Giao thông vận tải
• Công nghệ xây dựng thông minh
• Cơ sở hạ tầng kinh tế tuần hoàn

1. Tích hợp năng lượng tái tạo

Các hệ thống năng lượng tái tạo phi tập trung phải thay thế các lưới điện tập trung dựa trên nhiên liệu hóa thạch ở các thành phố. Nhà cửa và doanh nghiệp được cung cấp năng lượng từ các tấm pin mặt trời trên mái nhà , điều này rất cần thiết ở những nơi như San Francisco.

Các trang trại năng lượng mặt trời đô thị tối ưu hóa hiệu quả không gian trên các bất động sản chưa được sử dụng hết, bao gồm cả bãi đỗ xe. Giao dịch năng lượng ngang hàng và lưới điện vi mô cộng đồng cho phép người dân địa phương chia sẻ năng lượng tái tạo dư thừa, cải thiện khả năng phục hồi của lưới điện. Bằng cách đa dạng hóa các nguồn năng lượng tái tạo, các hệ thống địa nhiệt và khí sinh học làm giảm sự phụ thuộc vào khí đốt và than đá.

2. Điện khí hóa giao thông

Điện khí hóa đang cách mạng hóa ngành vận tải, một nguồn phát thải đô thị đáng kể. Xe buýt điện, hiện đang phổ biến ở những nơi như Thâm Quyến, Trung Quốc, giúp giảm đáng kể ô nhiễm bằng cách thay thế đội xe buýt chạy bằng dầu diesel. Trong khi đội xe chia sẻ xe điện làm giảm nhu cầu sở hữu xe cá nhân, cơ sở hạ tầng xe đạp điện thúc đẩy khả năng di chuyển cự ly ngắn.

Các trạm sạc thông minh sử dụng năng lượng tái tạo tối đa hóa mức tiêu thụ điện và các nền tảng di động theo dịch vụ (MaaS) kết hợp các lựa chọn giao thông công cộng và tư nhân. Cùng nhau, những phát triển này làm giảm cường độ carbon của giao thông đô thị.

3. Công nghệ tòa nhà thông minh

Vì các tòa nhà chịu trách nhiệm cho gần 40% lượng khí thải đô thị, nên việc khử cacbon cho chúng là vấn đề hàng đầu. Các hệ thống giám sát năng lượng được hỗ trợ bởi Internet vạn vật (IoT) đo lường mức sử dụng theo thời gian thực và xác định các khu vực cần tiết kiệm. Lượng năng lượng lãng phí được giảm thông qua hệ thống chiếu sáng thông minh và HVAC thích ứng với tình trạng cư trú và thời tiết.

Bằng cách sử dụng vật liệu cách nhiệt và luồng không khí tự nhiên, các giải pháp sưởi ấm và làm mát thụ động làm giảm nhu cầu về hệ thống cơ khí. Các dự án cải tạo được hỗ trợ bởi chẩn đoán AI cập nhật các cấu trúc cũ theo tiêu chuẩn hiệu quả mới. Các chứng nhận đặt ra các tiêu chuẩn, chẳng hạn như LEED, BREEAM và EDGE, khuyến khích áp dụng rộng rãi.

4. Cơ sở hạ tầng kinh tế tuần hoàn

Thông qua việc tái sử dụng vật liệu và khép kín vòng lặp tài nguyên, nền kinh tế tuần hoàn sẽ giảm thiểu chất thải. Bằng cách dạy người dân địa phương cách sửa chữa đồ đạc, các quán cà phê sửa chữa đô thị giúp sản phẩm tồn tại lâu hơn. Bằng cách tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi vật liệu thải, các chợ vật liệu địa phương sẽ giảm lượng khí thải liên quan đến sản xuất.

Các doanh nghiệp có thể trao đổi sản phẩm phụ trong các khu vực cộng sinh công nghiệp, chẳng hạn như biến chất thải của công ty này thành nguyên liệu thô cho công ty khác. Hệ thống ủ phân hữu cơ đô thị giúp giảm phát thải khí metan từ bãi chôn lấp bằng cách biến chất thải hữu cơ thành phân bón . Những phát triển này giúp giảm lượng khí thải carbon từ tiêu thụ đô thị bằng cách biến chất thải thành tài nguyên.

Các chiến lược đã được chứng minh để giảm phát thải carbon ở đô thị

Lập kế hoạch, tài trợ và làm việc nhóm đều cần thiết để khử cacbon hiệu quả. Các chiến thuật sau đây đã được chứng minh là tạo ra kết quả có thể định lượng được ở các thành phố trên toàn cầu.

• Quy hoạch đô thị ít carbon
• Đầu tư cơ sở hạ tầng xanh
• Nhà ở giá rẻ tiết kiệm năng lượng
• Hợp tác công tư (PPP)

1. Quy hoạch đô thị ít carbon

Việc đi lại xa không còn cần thiết nữa với sự phát triển hỗn hợp, nhỏ gọn, khuyến khích đi xe đạp, đi bộ và giao thông công cộng. Như đã chứng minh ở Tokyo, sự phát triển theo định hướng giao thông công cộng, hay TOD, nhóm nhà ở, việc làm và dịch vụ xung quanh các trung tâm giao thông công cộng.

Ý tưởng thành phố 15 phút, lần đầu tiên được giới thiệu ở Paris, đảm bảo người dân địa phương có thể nhanh chóng có được nhu cầu thiết yếu, giảm nhu cầu sử dụng ô tô. Bằng cách giảm nhu cầu vận chuyển, những thay đổi về phân vùng ưu tiên mật độ hơn là sự phát triển tràn lan, chẳng hạn như những thay đổi được thực hiện ở Portland, Oregon, giúp giảm thêm lượng khí thải.

2. Đầu tư cơ sở hạ tầng xanh

Ngoài việc cải thiện khả năng cô lập carbon, các giải pháp dựa trên thiên nhiên (NbS) còn mang lại những lợi ích bổ sung như quản lý lũ lụt và làm mát đô thị. Là một phần của Kế hoạch xanh 2030 của Singapore, mái nhà xanh cách nhiệt cho các tòa nhà và hấp thụ CO2.

Rừng đô thị cải thiện chất lượng không khí và giữ lại carbon bao gồm Bosco Verticale (Rừng thẳng đứng) của Milan. Bằng cách kiểm soát nước mưa, đất ngập nước và vườn mưa, năng lượng cần thiết cho hệ thống thoát nước sẽ giảm xuống. Các khoản đầu tư này tạo ra môi trường đô thị ít carbon và dễ sống.

3. Nhà ở giá rẻ tiết kiệm năng lượng

Bình đẳng và phát thải được giải quyết bằng cách mở rộng nhà ở xã hội không phát thải carbon. Cư dân thu nhập thấp tại các khu nhà ở thụ động ở Vienna được hưởng lợi từ các thiết kế cực kỳ hiệu quả giúp loại bỏ nhu cầu sưởi ấm.

Yêu cầu về mức phát thải ròng bằng không đối với nhà ở công cộng mới, kết hợp máy bơm nhiệt và tấm pin mặt trời, được yêu cầu theo Kế hoạch Xây dựng Không phát thải của Vancouver. Các chương trình này cân bằng công lý xã hội với các mục tiêu về khí hậu bằng cách giảm phát thải đô thị và đảm bảo khả năng tiếp cận cuộc sống bền vững.

4. Quan hệ đối tác công tư (PPP)

Các thành phố phải cùng nhau hợp tác để đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0. PPP kết hợp kiểm soát của nhà nước với nguồn tài trợ và đổi mới của khu vực tư nhân. Như đã chứng minh bằng các chương trình giao thông bền vững của Stockholm, trái phiếu xanh được sử dụng để tài trợ cho các dự án cơ sở hạ tầng.

Các quận đổi mới hỗ trợ phát triển công nghệ sạch, trong khi Cơ sở tài chính thành phố C40 liên kết các thành phố với các nguồn tài chính khí hậu. Những sự hợp tác này thu hẹp khoảng cách tài chính cho quá trình khử cacbon ở đô thị bằng cách đẩy nhanh việc triển khai các giải pháp.

Ví dụ về chuyển đổi ròng bằng không do thành phố dẫn đầu

Các ví dụ từ thế giới thực cho thấy các thành phố không phát thải ròng là khả thi và cung cấp hướng dẫn cho nhiều nơi khác.

• Copenhagen, Đan Mạch
• San Diego, Hoa Kỳ
• Curitiba, Braxin

1. Copenhagen, Đan Mạch

Copenhagen là thành phố dẫn đầu về cơ sở hạ tầng thân thiện với xe đạp, phục vụ 62% người đi làm và hướng đến mục tiêu phát thải ròng bằng 2025 vào năm XNUMX. Ngoài các mái nhà xanh bao phủ các tòa nhà công cộng, hấp thụ carbon và làm mát thành phố, hệ thống sưởi ấm khu vực sử dụng năng lượng từ rác thải giúp giảm sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. Chiến lược toàn diện này kết hợp chính sách và công nghệ để khử carbon nhanh chóng.

2. San Diego, Hoa Kỳ

San Diego đã đầu tư vào các trang trại năng lượng mặt trời và xe buýt không phát thải như một phần trong cam kết chỉ sử dụng năng lượng tái tạo vào năm 2035. Bằng cách đảm bảo rằng các công việc xanh đến được với các nhóm thiểu số, Kế hoạch Công bằng và Khả năng phục hồi của thành phố thúc đẩy tăng trưởng toàn diện. Cách tiếp cận này đặt ra một ví dụ về quá trình khử cacbon công bằng bằng cách tạo ra sự cân bằng giữa các mối quan tâm về xã hội và môi trường.

3. Curitiba, Braxin

Từ những năm 1970, Curitiba đã đi tiên phong trong việc kết hợp không gian xanh đô thị, quy hoạch mật độ cao và hệ thống xe buýt nhanh (BRT). Công viên và khu vực xanh giúp tăng cường khả năng hấp thụ carbon, và hệ thống giao thông công cộng hiệu quả giúp giảm thiểu việc sử dụng ô tô. Các thành phố trên toàn cầu vẫn đang được truyền cảm hứng từ mô hình tiên phong này về chuyển đổi đô thị bền vững.

Con đường đạt được mục tiêu phát thải ròng bằng 0 ở các thành phố

Quá trình khử cacbon thành công được đảm bảo bằng cách tiếp cận có phương pháp:

1. Đánh giá phát thải cơ sở: Để xác định lượng phát thải theo ngành, hãy tiến hành kiểm kê GHG (ví dụ: giao thông vận tải ở mức 30%, tòa nhà ở mức 40%). Các biện pháp xử lý có mục tiêu được hướng dẫn bởi nền tảng dựa trên dữ liệu này.

2. Đặt mục tiêu dựa trên khoa học: Đặt ra các mốc có thể đạt được nhưng đầy thách thức theo mục tiêu 1.5°C của Thỏa thuận chung Paris bằng cách sử dụng các nguồn lực như dự án Mục tiêu dựa trên khoa học (SBTi).

3. Xây dựng lộ trình tích hợp đạt mục tiêu phát thải ròng bằng XNUMX: Đảm bảo sự phối hợp liên ngành bằng cách tích hợp quy hoạch sử dụng đất, năng lượng, giao thông và khả năng phục hồi thành một phương pháp thống nhất.

4. Đầu tư vào phát triển lực lượng lao động: Phát triển lực lượng lao động có năng lực để hỗ trợ quá trình chuyển đổi bằng cách đào tạo cá nhân thực hiện các nhiệm vụ xanh như giám sát lưới điện thông minh, lắp đặt tấm pin mặt trời và nâng cấp tòa nhà.

5. Thu hút sự tham gia của cộng đồng: Sử dụng các buổi hội thảo cộng đồng để cùng nhau tìm ra giải pháp, nhận được sự ủng hộ từ người dân địa phương và khuyến khích thay đổi hành vi như tăng cường tái chế hoặc giảm thiểu việc lái xe.

Kết luận

Các thành phố nắm giữ chìa khóa cho tương lai bền vững, nhưng chúng cũng đi đầu trong vấn đề khí hậu. Con đường đến các thành phố phát thải ròng bằng 0 có thể đạt được bằng cách kết hợp các công cụ tiên tiến, công nghệ đột phá và các phương pháp tiếp cận toàn diện. Theo dõi kỹ thuật số, sử dụng năng lượng bền vững và các giải pháp dựa trên thiên nhiên phải được các nhà quy hoạch đô thị ưu tiên hàng đầu và các nhà lập pháp nên khuyến khích hợp tác và tài trợ.

Ngoài việc giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, nỗ lực hợp tác này còn cải thiện khả năng sinh sống, công bằng và khả năng phục hồi của đô thị. Vì các thành phố không phát thải ròng là mô hình cho một hành tinh thịnh vượng, nên thời điểm hành động là ngay bây giờ.

Những điểm chính để giảm lượng carbon đô thị

• Sử dụng các công cụ kỹ thuật số để lập kế hoạch và theo dõi lượng khí thải một cách chính xác.
• Đầu tư đáng kể vào giao thông điện và năng lượng tái tạo.
• Lắp đặt hệ thống thông minh, tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà.
• Quy hoạch các khu đô thị chú trọng đến con người, ưu tiên khả năng đi bộ thay vì sử dụng ô tô.
• Giải pháp tự nhiên cho lợi ích đô thị và hấp thụ cacbon.
• Khuyến khích sự hợp tác giữa khu vực công và khu vực thương mại để có được vốn và đổi mới sáng tạo.

Với sự trợ giúp của lộ trình toàn diện này, được bổ sung thêm các ví dụ thực tế và các công cụ hữu ích, các thành phố có thể dẫn đầu các nỗ lực khử cacbon và để lại di sản lâu dài cho các thế hệ tương lai.

Khuyến nghị

• 11 nguyên nhân hàng đầu của các vấn đề môi trường
  .
• 20 sự thật thú vị về vùng đất ngập nước
  .
• 4 Tác động của biến đổi khí hậu đến khả năng phục hồi của môi trường
  .
• Top 15 cây hàng rào chịu hạn ở Úc
  .
• Ô nhiễm tiếng ồn | Các loại, nguyên nhân, tác động và giải pháp