Hvordan byer bedst kan bekæmpe klimaændringer

Hvad er de bedste måder for amerikanske byer at bekæmpe klimaændringer på? En ny undersøgelse medforfatter af en MIT-professor indikerer, at det vil være lettere for byer at reducere emissioner fra energibrug i boliger frem for fra lokal transport-og denne reduktion vil hovedsagelig ske takket være bedre byggepraksis, ikke større boligtæthed.

Undersøgelsen analyserer, hvor meget lokal planlægningspolitik enten kan supplere Obama -administrationens Clean Power Plan (CPP) fra 2015 eller kompensere for dens fravær. CPP er beregnet til at reducere drivhusgasemissioner fra kraftværker. I begyndelsen af ​​2016 en amerikansk Højesterets dom stoppede foranstaltningens potentielle vedtagelse; retssagen er uafklaret, og Trump -administrationen har meddelt, at den agter at afvikle CPP.

"Vores budskab er, at byer kan gøre meget på lokalt plan med boligmasse, "siger David Hsu, en adjunkt i MIT's Institut for Bystudier og Planlægning, og en af ​​tre medforfattere til et nyt papir, der beskriver undersøgelsens resultater. Imidlertid, tilføjer han, "I transport, byer kan ikke kompensere for tabet af en national strategi."

Forskerne fandt også ud af, at politikker med den største lokale indvirkning varierer fra by til by, med hurtigere voksende solbæltebyer som Houston og Phoenix, der har potentiale til at vedtage en større reduktion i boligemissioner end ældre byer som Boston eller Philadelphia, som ser mindre ændringer i deres boligmasse.

"For nogle byer, nogle politikker vil klart være mere effektive end andre, " konstaterer Hsu.

Papiret, "Krydsning af bolig- og transport CO2 -emissioner, "vises online i Tidsskrift for Planlægning Uddannelse og Forskning , med trykt udgivelse kommende. Hsus medforfattere er John D. Landis, professor i by- og regionalplanlægning ved University of Pennsylvania, hvem er den tilsvarende forfatter, og Erick Guerra, en assisterende professor i by- og regionalplanlægning ved University of Pennsylvania.

Starter klimakampen derhjemme?

For at gennemføre undersøgelsen, forskerne undersøgte økonomiske, miljø, og demografiske data fra 11 store amerikanske byer, udviklede derefter modeller, der fremskriver emissioner gennem år 2030, baseret på en række forskellige politiske scenarier.

For eksempel, at analysere måder at reducere emissioner fra boligenergi i 2030, forskerne modellerede et basisscenarie, hvor boligkarakteristika forblev de samme. De modellerede også scenarier med en række ændringer, herunder implementering af nye energieffektive byggestandarder, byggeri af flere flerfamiliehuse, og eftermontering af boliger for at spare energi.

Blot at kræve, at nyopførte boliger er mere energieffektive, ville reducere boligemissioner med i gennemsnit 6 procent inden 2030. Men at kræve, at eksisterende boliger eftermonteres, ville give yderligere 19 procent reduktion af boligemissioner, gennemsnitlig, på tværs af de 11 byer.

Måske overraskende, der var relativt mindre gavn af et scenario, hvor antallet af nybyggede enfamiliehuse blev reduceret med 25 procent i 2030 og erstattet af flerfamiliebygninger. Denne større boligtæthed "ville praktisk talt ikke have nogen trinvis fordel i form af reduceret energiforbrug i boliger og CO2-emissioner, "som det fremgår af avisen.

"At flytte folk til flerfamiliebygninger er, hvad planlæggere altid har ønsket at gøre, men det er faktisk ikke så effektivt, som de fleste fortalere ville have troet, "Siger Hsu.

Hovedårsagen til dette, finder forskerne, er, at når nye hjem bliver mere energieffektive, energiforbrugsforskellene mellem større enfamiliehuse og boliger i flerfamiliehuse vil skrumpe, dermed "reducerer energi- og emissionsfordelene ved at erstatte fritliggende boliger med parcelhuse, "som det står i avisen. (Undersøgelsen fandt ud af, at i Phoenix, en af ​​de 11 undersøgte byer, større tæthed ville have en bemærkelsesværdig effekt på emissioner.)

Under alle omstændigheder, som Hsu bemærker, virkningen af ​​politikker relateret til byggestandarder og eftermontering alene er betydelig:"Du kan gøre mange ting på lokalt plan for at påvirke boligmasser, der dybest set er ækvivalente eller endda mere aggressive end Clean Power Plan."

Alt sagt, boliger tegner sig for omkring 20 procent af USA's kuldioxidemissioner, ifølge U.S. Energy Information Administration. Som forskerne anfører i avisen, den "fulde pakke af energibesparelsesprogrammer for boliger" kunne sænke de samlede amerikanske kuldioxidemissioner med næsten 12 procent sammenlignet med "business-as-usual"-prognoserne for 2030, i forbindelse med CPP, og med 9 procent selv uden implementering af CPP.

Flytende mål

På transportsiden, forskerne modellerede også væksten i byemissioner gennem år 2030. De vurderede igen et basisscenario, hvor de nuværende forhold i det væsentlige fortsætter intakte, samt en håndfuld alternative scenarier, hvor det samlede antal kørte køretøjsmil varierer på grund af øget brug af massetransport og ændringer i boligtæthed.

De lærde sammenlignede også virkningerne af disse lokale planlægningsindsatser med reduktionen af ​​emissioner, der ville ske under Obama -administrationens plan om at øge bilparkens brændstofeffektivitet til 54,5 miles per gallon i år 2027.

Undersøgelsens konklusion på bundlinjen er, at inden 2030, et føderalt mandat, der øger køretøjets brændstofeffektivitet til 54,5 miles per gallon, ville reducere auto-baserede emissioner i de 11 byer med 38 procent, i mangel af yderligere massetransit- eller tæthedsprogrammer. Det tal ville stige til 46 procent, gennemsnitlig, hvis byerne vedtog robuste transit- og tæthedspolitikker. (Trump-administrationen har erklæret, at den vil gennemgå og muligvis droppe den eksisterende brændstofeffektivitetsplan.)

"Resultaterne for at øge den gennemsnitlige brændstofeffektivitet for den amerikanske flåde er stadig stærkere end hvad vi kan gøre på planlægningssiden, "Siger Hsu. Dog, bemærker han, det er et relativt resultat, og inkrementelle emissionsreduktioner fra øget brug af massetransit, blandt andet, kan meget vel være værd at forfølge på kommunalt plan.

De 11 byer, der er analyseret i undersøgelsen, er Atlanta, Boston, Chicago, Cleveland, Denver, Houston, Los Angeles, Miami, Philadelphia, Phoenix, og Seattle.

Dit kilometertal kan variere

Som forskerne let erkender, undersøgelsen er baseret på modellering, og skiftende omstændigheder kunne ændre deres fremskrivninger. For eksempel, en hurtig elektrificering af bilparken, som det står i avisen, "kan reducere mængden af ​​emissioner væsentligt" pr. køretøjsmile.

Papiret gør det også klart, at de gennemsnitlige effekter, der findes i de 11 byer, varierer betydeligt. At pålægge, at nybyggede boliger er mere energieffektive, ville reducere boligemissioner med 10 til 13 procent i Houston og Phoenix, men kun med 3 til 5 procent i langsommere voksende storbyområder, herunder Boston, Chicago, Cleveland, og Philadelphia.

At være sikker, mængden af ​​emissionsreduktion i ethvert byområde afhænger også af eksisterende niveauer. Cleveland og Denver, som begge er stærkt afhængige af kulkraftværker, have de højeste emissioner pr. produceret energienhed de producerer 34,3 og 32,7 kg kuldioxidemissioner pr. million BTU (en standardenhed af den varme, der kræves for at hæve vandtemperaturen), henholdsvis.

Los Angeles, derimod, producerer kun 10,7 kilo kuldioxidemissioner pr. million BTU, gør sit energiforbrug omkring en tredjedel så kulstofintensivt som det i Cleveland og Denver. I sidste ende hvert storbyområde, Hsu foreslår, måske nødt til at finde sin egen vej mod en fremtid med ren energi.

"Vi prøver at være håbefulde, "Hsu siger." Det er egentlig bare [om] at få planlæggere til at tænke over, hvad der giver mening i deres marked. Der vil ikke være en politisk idé, der fungerer lige overalt. ... Hvis du har en fast tid og politisk kapital og fokus, du burde gøre det mest effektive. "

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), et populært websted, der dækker nyheder om MIT -forskning, innovation og undervisning.