2024/25秋冬大環境趨向之①環保異采

2023/05/23
文=杜淑慧

淨零減碳風潮席捲全球,讓人們更加重視環保的本質,針對2024/25秋冬大環境趨向①“環保異彩”,我們將從環境互助環境優勢兩個角度進行分析。

2022年極端氣候事件肆虐全球,氣候危機已成為「現在進行式」,受到全球暖化影響,多國發生嚴重的乾旱問題,在埃及(夏姆錫克)舉辦的第27 屆聯合國氣候變遷大會(COP27),也因為無法與會賓客提供足夠的飲用水,而備受困擾,最後不得不依靠塑膠瓶裝水,這也凸顯氣候危機已經對非洲大陸造成破壞性影響。

聯合國估計,全球約有40%的人口缺水,而90%的氣候災害與水有關。
另外,聯合國世界氣象組織的一份新報告也顯示,2021年亞洲發生了100多起自然災害,其中80%為洪水和暴風雨。

2022年,東非歷經了40年來最嚴重的乾旱;一連4個雨季降雨量不足,草木不生、草料不足,影響食物收成,讓索馬利亞面臨饑荒邊緣。世界自然基金會統計,2月到10月,至少有205頭大象渴死,還有瀕臨絕種的細紋斑馬等14種肯亞的野生動物都受到影響,人類遊牧畜養的牲口也難逃衝擊。

環境課題倒數計時  政府、企業動起來!

面對這樣嚴峻氣候的情況下,世界各國紛紛提出各項應對與救助措施。

2022年11月召開的COP27達成一項突破性協議,為遭受氣候災害重創的國家提供「氣候賠償基金」:富裕國家將建立新的專款基金,以協助開發中國家應對損失和災害。

此外COP27主席埃及外交部長Sameh Shoukry,也發起了“水資源適應力和韌性倡議”(AWARe),從世界上最脆弱的非洲社區及生態系統開始,將水資源置於適應和恢復性行動的中心。

不只國家需要投注於改善水議題,品牌對於解決水危機,也應該採取積極措施。例如,品牌應該在生產過程中,實施水管理解決方案,包括廢水回收、淡水收集和改善農業實踐。

例如在全球各地,串聯不同品牌,一起投資節能海水淡化廠和新型節水技術。將水資源視為公共資源,使未獲充分照顧的社群和國家,也能夠公平地獲得資源。

2022年,世界氣象組織協同多方發布《2022聯合科學報告》,報告指出,大氣中的溫室氣體濃度,在2021年達到歷史最高水準。對此,政府和商業機構必須在減緩氣候變化方面,付出四倍的努力,才能在2030年,將升溫控制在攝氏2℃以內,並預防氣候災害。

對此,已經有品牌將自然環境納入企業決策之中。如:英國洗護品牌Faith in Nature,任命了一名非執行董事擔任“自然守衛者”,負責在董事會上替大自然發聲。

2022年9月,戶外品牌Patagonia創始人Yvon Chouinard宣布放棄他對品牌的所有權,並將利潤交給致力於保護自然與福祉的信託基金Patagonia Purpose Trust,和非營利組織Holdfast Collective,用於環保事業,並表示:“我們要讓地球成為Patagonia唯一的股東”。

source:Patagonia

或是,重新考量傳統商業模式,讓生態系統以及自然需求,成為運營結構核心的一部分,例如,挪威家具品牌(Vestre)改造處在自然環境中的廠房,開啟了全球最環保的家具工廠“The Plus”,讓廠房也能成為再生及循環中樞。相較於傳統家具工廠,The Plus的能源消耗低了60%,建築的溫室氣體排放少了55%,如果連製造設備也算在內,The Plus的能源消耗減少了90%;The Plus不僅對外開放一般民眾參觀,也歡迎大家隨時來The Plus的屋頂,享受森林圍繞的自然環境。

source:Vestre

開採永續新資源:藻類•生技•4D列印•氫能

藻類

近年來環保新素材的搜尋方向,從陸地走向海洋,發現到海洋中有大量藻類,藻類只需要光、二氧化碳和水就能快速生長,也能夠在生物反應器中培養。

一些生活用品,包括部分休閒鞋的材料,已經可以看到以藻類取代泡沫鞋底的石油成分。

在服裝領域,藻類逐漸成為資源密集型合成材料(包括聚酯和尼龍在內)的替代品,例如海藻纖維。

此外,世界各地的品牌也正在嘗試將藻類墨水運用於織物表面設計,包括Pangaia、adidas、Patagonia、Levi’s、和Puma。

英國環保實驗性服裝品牌Vollebak,在美國生物材料公司Living Ink的幫助下,率先使用黑藻墨水取代從石油中提取的碳黑(carbon black)染料。全新的黑色海藻染色T恤,由有機棉、桉樹木漿纖維和褐藻製成—一種從冰島北大西洋峽灣的海藻,是可持續時尚的重大突破。

source:Vollebak

生物科技

為了緩解密集開發大自然所帶來的環境壓力,2022年9月,美國白宮發佈了一項行政令,目的在推進生物技術和生物製造的創新,以加快國家的綠色轉型。

不僅美國加快腳步,我們也看到許多朝生物技術方向發展的新創企業。如荷蘭的Furoid Project,聯合了擅長3D生物組織生成和培養的BioFabrics,擁有幹細胞專利與動物廢料、纖維角蛋白回收技術的Geneus Biotech,以及以奈米纖維開發為主的Respilon,目標是在2030年,結束目前以活體動物作為皮草和羊毛的來源,改由生物技術產生。

source:Furoid Project

想透過生物技術,擺脫資源密集型生產的,還有瑞典護膚奢侈品牌Tiny Associates,運用生物發酵技術,取代精油提煉再純化的製程,獲得調理皮膚的重要成份—紅末藥醇的類似分子;因為紅末藥醇的精油十分難提煉,大約1噸的樹木才能取得7公斤的精油,耗費的能資源相當可觀。這種替代性成分是從植物發酵過程中產生的,使用的農業用地比自然來源的少230倍。

•4D列印

前面討論到了以素材為主的新資源開採案例,而在製程部分,近年則常關注3D列印技術的發展,因為3D列印技術,既能減少耗材,也能節省時間;現在隨著3D列印技術日益升級,激發了人們對4D列印的興趣。

相較於3D列印對應的3D空間,第4D,指的則是時間。也就是,4D列印物體在受到特定刺激後,例如水份、光照、溫度、壓力、磁力,能夠隨著時間變形。

因此,我們可以運用4D列印技術這種“自組裝”(Self-assembly)的能力(有序的相互作用,然後組成結構),先以3D列印成一個物件,然後透過介質(如水),在一定的時間後,成型為另一個物件形體(組裝概念) ,如此一來就可將太大而無法用傳統3D印表機列印的物體,壓縮後列印,製作完成後再行擴展。

例如,麻省理工學院的Self-Assembly Lab與Stratasys和Autodesk合作開發出客製化的智慧材料,可以透過4D列印的適應性特質,回應外部刺激,隨時間改變其形狀或功能。

source:Building Centre

•氫能運輸

除了素材與製程,運輸業也展開新資源的開採行動。一些發達國家可能正在轉向電動汽車,但就人員和貨物的運輸而言,鐵路仍然是快速減少污染的最佳選擇,同時仍能滿足不斷成長的運輸需求。

鐵路行業正在轉向電力牽引、氫能和電池。透過架空接觸網的電力驅動效率特別高,可實現火車、有軌電車和機車的無排放運行。此外,氫氣也是目前的熱門話題之一:因為水是使用氫能過程中,唯一的排放物。

氫是未來可以替代化石燃料的重要能源。氫氣是無限的,佔外太空存在分子的90%以上,從環保角度來看,它在與氧氣結合產生能量的過程中,也只會產生純淨水。全球正在積極朝向氫社會邁進。例如瑞士火車製造公司Stadler,售給美國第一輛氫動力客運列車Flirt H2,是一輛以氫燃料電池為能源,以電力驅動運行的火車。它能夠取代非電氣化,或部分電氣化的柴油列車,實現零排放軌道客運。

source:Stadler

韓國現代集團旗下的現代樂鐵(Hyundai Rotem),開發的氫燃料電池電車,運行一小時可產生107.6千克的清潔空氣,可供170名成年人使用一小時。1000輛氫燃料電池的有軌電車,可以淨化4000輛柴油車排放的微塵,相當於20,000棵樹的減碳效果。不需要集電弓,氫燃料電池電車一次充電可行駛約150公里的距離,安全而且便利性。

source:Hyundai Rotem

循環經濟&再生設計

近年來許多業者開始在營運模式中納入循環經濟,試圖解決氣候危機帶來的環境衝擊。如美國初創公司WhatIF Foods,利用循環而非掠奪的方法,創造更強大、更高效的價值鏈。創始人Christoph Langwallner在迦納種植營養豐富、具地力再生能力的班巴拉花生,代替牛奶或小麥來制作植物奶和麵條。
班巴拉花生能以很少的水在貧瘠的土壤中生長,同時可以產生能治愈土壤的有機物質,幫助迦納的農民讓土地恢復活力,也為消費者提供了更多樣化的飲食和營養。

另外,消費者越來越能夠分辨真正的變革與漂綠企業的不同,Nike首席設計官John Hoke也意識到這點,“再生將成為設計未來的重要組成部分。不僅要考慮最終狀態,還要不斷重新構想物質。例如Nike的鞋子如何回收再生變成籃球、襯衫、包包,然後又變回鞋子。”

2022年Nike推出全新鞋款ISPA Link Axis,造成轟動,因為這是一款可以一塊一塊拆開的鞋,無需膠水即可組裝,僅透過幾何形狀,即可固定在一起,是製程上的大變革。

source:Nike

繼鞋款之後,Nike Forward運動休閒服系列再度挑戰運動布料製程,採用了一種針軋技術,省去了針織或梭織中許多能源密集型的工藝。相較於Nike傳統針織Fleece,這個系列可大幅減少碳排放量。

source:Nike

最後,循環經濟十分需要消費者的支持,依據IBM 2022年的全球消費者調查,大約一半的消費者會購買可持續性或負責任的產品,而且,這些產品的價格平均高出59%。

環境適應性模組設計人文價值

英國智庫皇家國際事務研究所(Chatham House)副研究員Karim Elgendy表示,「拆解設計是永續建築的主要原則之一」,永續建築能利用環境也照顧環境,藉由均衡的考量,讓建築設計與工程建設永續。

•會移動的體育場

奧運、世足、世博等大型國際盛典,是主辦國展現國力的絕佳機會,但大興土木之前,也必須思考活動落幕後,場館該如何再利用。

對此,卡達為我們做了一個非常棒的範例。在卡達首都多哈市中心以東約10公里的體育場Stadium 974,是為了2022年國際足聯世界杯所設計建造。
這個由西班牙建築公司Fenwick Iribarren Architects設計的體育場,以模組化鋼結構、色彩繽紛的貨櫃組成,也是世足史上第一座「可拆卸式」的場館。而「974」是建構場館的總貨櫃用量,同時也是卡達國碼。

Stadium 974。source:Fenwick Iribarren Architects

模組化建築,擁有節省施工成本、建造時間與耗材的優勢,若與在地建造的新館相比,過程中可節省約40%的用水量,應用在位居沙漠氣候帶的卡達,十分合適。而且可拆卸,在賽事結束後,無論是要轉移他地重新組裝、啟用,又或就地改造為一系列較精巧、使用上更具彈性的中小型場館,都能達到資源再利用的目的。

今年初,卡達也捐出世足賽時的臨時屋與野營車屋,讓土耳其地震的受災居民,能有棲身之所。模組化搭建模式,既降低了建造成本,更為產品生命週期不斷延續創造了最佳案例。

•凸顯區域人文價值

另外,在西非塞內加爾,由獲得2022普立茲建築獎的非裔設計師Diébédo Francis Kéré所設計的歌德學院,坐落在住宅區和郁鬱蔥蔥的花園內。
建築形狀與該地的樹冠輪廓結合。結構本身就像一個盾牌,同時保護訪客和周圍的居民,免受噪音的影響。使用由塞內加爾一種土產紅土製成的緻密磚,具有隔音和隔熱特性,有助於以自然的方式調節室內氣候,節省能源和資源。

整個建築致力於採用可持續發展的方法,盡可能使用可持續的當地材料,再整合形成創新建築技術,與當地協作,一方面確保這個新建築,除了佔據的實際空間外,幾乎沒有留下任何足跡;一方面將人、文化和地區團結起來,讓人們感到被重視,更能珍愛這些建築。

source:Kéré Architecture

除了許多新興市場國家在建設時會納入環境適應性的考量,在歐美已開發國家也有類似的作法,例如美國奧瑪哈市中心公園The RiverFront曾經是人工潟湖的所在地,偌大的人工湖,阻擋了人群的往來,同時也減少活動的空間。但這潟湖一直保留著豐富的自然環境與人文歷史,因此景觀建築公司OJB團隊將它重新規劃改造成一個較小的湖泊,除了保護公園文物外,也重新引入街道與行人通道來解決問題。現在,遊客現在可以漫步到中央草坪和表演館,還有雕塑花園、狗公園和遊樂場,成為一個很好的公共空間規劃典範。

source:The RiverFront

借助自然力 自給自足

前面,我們一直在尋找改善措施,來達成環保的目標。但換一種思維角度,人們是不是也可以透過借助環境的力量,來達到自給自足,不依賴第三方能源呢?

德國費爾德海姆(Feldheim)是一個由130人組成的社區,成為在德國的第一個能源自給村,透過風力、沼氣、太陽能,配合獨立電網、與電池儲能技術,以可再生能源提供整個社區用電所需,自給自足。

費爾德海姆能源村,創立於1995年,是由一位工程背景學生Michael Raschemann所提議。因為該村落地勢平坦、風大穩定,他建議在此處建立四支風力發電機,後來又由一家能源公司Energiequelle投資擴建,成為今日擁有55支風力發電機的風電場。
風電廠的電力輸出為122.6兆瓦,可為65,403戶家庭供電。村裡的風電場生產大量可再生能源,除了供給村落使用外,99%的電力都在能源市場上出售。

能源村除了風力發電,還有利用生物產生的廢物作為沼氣發電,增加電力電力。
因為面對農作物價格下跌,和能源成本上漲,他們花了四年的時間建造一座沼氣廠。將8,600立方米的豬牛糞,及8,700噸的玉米青貯飼料和190噸的穀物,轉換為400萬瓦特的電力小時,每年產生220萬千瓦的熱力。燃燒過程中產生的熱量,大部分不會釋放到環境中,而是用於運行沼氣廠,並為能源村的家庭和企業供電。這個過程稱為熱電聯產,可實現非常高的效率並且碳中和,因為只會釋放植物先前吸收的二氧化碳。

費爾德海姆的風力發電廠(左)與沼氣發電廠(右)。source:Neue Energien Forum Feldheim

為解決在嚴酷冬季裡會有無法供暖的地方,能源村開啟生物質計劃,使用當地木材加工的副產品~木屑,在無法依靠風或糞便的極冷天氣中,提供額外的供暖。每年約有 460 立方米的松木片投入,可產生約2億9500萬千瓦時,從而避免91噸二氧化碳排放。
生物質計劃的優勢在於,在木材加工過程中無論如何都會發生木屑。由於只是對當地森林進行了必要的間伐,因此資源沒有被過度使用。

費爾德海姆生物質供暖廠運行方式。source:Neue Energien Forum Feldheim

在能源村太陽光也是收集能源的方法之一。能源村的太陽能農場,由284個跟踪器(太陽能電池板支架)和9844塊太陽能組件組成, 這可以提供大約 600 個四口之家,每年的電力需求。

因為費爾德海姆的創舉,也吸引遠在地球另一端,日本首相安倍夫人,以及來自世界各地人士參訪,甚至為此建造了一個遊客中心,來容納所有這些朝聖者。
再次為我們證明,地球提供我們最佳的自然資源,空氣、陽光、水;不僅與我們生活密不可分,更是維持生命的來源;自然資源帶給我們力量,也給我們警醒,善用地球資源,不多取不浪費,與環境做最好的連結,成為一個良善的經濟循環,就能夠促進一個從搖籃到搖籃的環保異采新世界。

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