室外裝空調的卡塔爾世界杯,能實現碳中和嗎?
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2022年11月21日,第二十二屆世界杯足球賽在卡塔爾開幕,2022卡塔爾世界杯不僅是歷史上首次在卡塔爾和中東國家境內舉行的足球賽,更是熱點話題與爭議度滿滿的一次足球賽。
卡塔爾國土總面積為11521平方千米,總人口數為265.8萬,而此次世界杯,從世界各地涌來的球迷人數約為120萬,卡塔爾此次世界杯人口承載量可謂極為龐大。卡塔爾在籌辦世界杯的12年時間里一口氣豪擲了超2200億美元,不僅在全國新建了7個大型足球場,配套建設了方便球迷出行住宿的地鐵系統、高速公路、高層建筑等,更原地新建了一座綠色城市“盧塞爾”,而“盧塞爾體育場”,正是此次卡塔爾世界杯的主球場。
如此龐大的人口基數,狹小的國土面積,高強度的交通能源、電力能源等消耗,勢必對卡塔爾境內的碳排放、環保問題造成一定影響。
室外裝空調
地處波斯灣西南岸的卡塔爾半島,屬熱帶沙漠氣候,夏季炎熱漫長,最高氣溫可達50℃;冬季涼爽干燥,最低氣溫7℃。雨季雖然在冬季,但年平均降水量75.2毫米,且日間溫度普遍在20℃以上。
比起酷熱的夏天,冬季的卡塔爾絕對算得上氣候宜人,但為讓球員能在最舒適的氣候下比賽,本屆世界杯,還是史無前例地為球場安裝了“空調”。其實早幾年卡塔爾就在室外步行街設置了空調設備,但今年世界杯才將其帶入中國老百姓的視野。
可以供暖但不能制冷,這是此前多數專業球場共同的問題,畢竟,在緯度頗高的歐洲聯賽,地熱系統已經成為球場的標配之一,但專用于球場的降溫系統,卻著實罕見。但從2010年起,卡塔爾大學機械工程教授賈尼博士,就開始為世界杯球場設計和安裝創新的降溫系統。降溫技術的設計靈感來源于對汽車空調的研究——“這些體育場的降溫就像機動車的冷卻一樣,我們在降溫技術中使用了相同的工具和原理,但規模巨大。”賈尼說。



室外球場空調噴口
賈尼介紹,這項技術融合了隔熱材料與“定向降溫”技術——這意味著降溫會作用于人們真正出現的區域,使得體育場如同屏障一般,包含一個“冷泡泡”。而在本屆世界杯的8座球場中,7座都需要安裝“空調”。
球場吹空調,是不是既不環保也不經濟?在賈尼看來,這樣的擔心大可不必。因為每個制冷系統都只在特定時間作用于特定區域,降溫技術的應用相較以往可持續性提升了40%,體育場只需要在活動前兩小時進行降溫,極大降低了場館的能源消耗。

座椅送風口
如何使用?
整個卡塔爾世界杯期間(11月20日至12月18日),卡塔爾的天氣讓人基本可以接受,原則上無需啟用球場內的空調,或者說總是需要經常啟動空調系統。

卡塔爾炎熱的氣溫,在室外步行街布置的空調、遮陽設備與噴霧冷卻風扇
根據國際足聯的說法,八個世界杯體育場中的七個體育場的空調系統是集成的。該集成機制是與卡塔爾大學共同開發的,具有耐用和節能的特點。根據相關機構的介紹,球場的空調系統通過太陽能,將室外空氣冷卻,然后通過看臺上的網格和場地邊緣的大噴嘴執行對球場的冷卻。
系統工程師和設計師Ghani博士表示,空調只會在人們需要它的地方啟動,在球場和看臺中分別運行。他指出:“我們的空氣循環技術將會冷卻空氣、過濾空氣并將其推向球員和觀眾,每個地方都會被冷卻到20°C左右的舒適溫度。”
“晚上24°C的溫度對于足球運動來說,完全是可以忍受的,我們會開會精確研究是否需要使用空調系統,尤其針對白天的比賽。”比賽委員會的相關人事向RMC透露,就目前而言,無需擔心,溫度對所有人來說都是可以接受的。”
此外,卡塔爾世界杯使用的能源,直接來自多哈郊外的一個太陽能電池板農場,亦是清潔環保的綠色能源。

真的節能嗎?
埃默里大學研究排放問題的副教授埃里·塞川(Eri Saikawa)表示:“卡塔爾的排放量總體上很小。”考慮到天氣,用于冷卻的能源也很有意義。美國每年的排放量約為600億噸,卡塔爾排放了8800萬噸,卡塔爾的排放量僅為美國的0.01%。但卡塔爾的人均排放率最高。根據世界銀行的數據,卡塔爾的平均排放量是普通美國人的2.74倍,是普通中國公民的近5.8倍。但這還不是全部,僅為冷卻成本,該國出口的大量液化天然氣被視為卡塔爾的排放足跡,而不是其出口的國家,如中國和印度。
室外空調不是什么新鮮事。很多年前美國人在菲尼克斯這樣的沙漠城市就開始使用了,讓人們可以忍受在外面坐著。早在2008年,Gizmodo的亞當·弗魯奇(Adam Frucci)就嘲笑室外空調是“可能是我見過的最浪費和最愚蠢的產品”。2011年,鳳凰城的餐廳開始為空調露臺桌子做廣告。2015年的一篇熱點文章為亞利桑那州的業主推薦了室外空調,他們“熱愛戶外生活方式”,并希望在“天氣有點太熱,不能坐在室外有蓋的露臺上”時找到解決方案。在北美其他地方,則有相反的問題:太冷了。雖然室外空調和室外供暖之間的能源使用沒有直接比較,但兩者都是低效的。

卡塔爾的碳中和努力
2021年,國際足聯對外發布了《卡塔爾世界杯溫室氣體核算報告》。報告顯示,從2011年4月至2023年6月的籌備、賽事和賽后三個階段,本屆世界杯報告期溫室氣體排放總量估計為363萬噸二氧化碳當量。其中大部分(98%)是間接排放(范圍3,356萬噸二氧化碳當量),主要來自于卡塔爾的比賽參加者,包括普通公眾、官員和工作人員的旅行。

數據來源:《卡塔爾世界杯溫室氣體核算報告》
從報告中可以得知,最大的碳排放來源歸屬交通,當然主要是遠距離的國際航班,其占據總碳排放的51.7%%;場館修建帶來約25%的碳排放,食宿碳排放占比20.1%。

數據來源:《卡塔爾世界杯溫室氣體核算報告》

阿爾貝特體育場/基里爾·庫德里亞夫采夫/蓋蒂圖片社
國際足聯和東道國卡塔爾首次承諾舉辦一屆完全碳中和的世界杯。已經實施了一套全面的舉措來減少與比賽相關的排放,包括節能體育場館及其設計、施工和運營的綠色建筑認證、低排放運輸和可持續廢物管理實踐。
卡塔爾承諾讓2022年的賽事成為首屆“碳中和”世界杯,并制定了應對挑戰的詳細路線圖。主辦方計劃使用大量可再生能源和環保材料,并采取碳抵消措施。
在空調節能上,卡塔爾采取節能降溫循環系統。盡管2022卡塔爾世界杯在11月至12月期間舉行,但海灣地區的氣溫仍有可能達到25—30℃左右。

卡塔爾世界杯8座球場
卡塔爾世界杯體育場配備了冷卻技術和可伸縮屋頂。體育場附近將有一個能源中心,從那里將冷水通過管道輸送到場館。足球場地四周以及觀眾席下部都安裝有通風口,比賽期間,冷風會源源不斷地從通風口推送到場地和觀眾區。這個系統主要利用太陽能轉化的熱能制冷,冷空氣通過管道循環至整個球場。這也是第一次使用這樣的技術。

與我們熟悉的家用空調不同,這套系統并不使用氟利昂這類傳統制冷劑,而是從太陽能板中吸收能量,再利用一種昂貴的吸收式制冷機,來冷卻一個獨立的水回路。這些 7℃ 的冷卻水被保存起來,為場內的空氣降溫。當涼爽的空氣重新變熱之后,會被位于中層區域的抽氣扇抽走、重新過濾、冷卻,再送入場內,循環往復。最大限度地減少場外的熱空氣對內部的影響。
這同時起到空氣凈化的作用。清爽的空氣從觀眾腳下吹出來,再從頭上吸回去,就像一個小小的機艙座位,對不論是粉塵、異味,還是新冠病毒,都能起到一定的過濾。

此外,獨特的可伸縮屋頂還能顯著改善冷卻過程,這意味著空調系統所需的水和能源使用不會負擔過重。而一旦遇到惡劣天氣,可伸縮屋頂還可以關閉。
據北青體育援引法媒報道,11月20日,當地時間傍晚17時40分,2022年卡塔爾世界杯開幕式在海灣球場舉行。球場室外度27度左右,但球場內有空調的地方體感溫度不到20度。球場內,媒體席上方都有空調涼風。
“卡塔爾2022仍將排放大量碳。”
卡塔爾經歷了長達十年的世界杯建設熱潮,建造了七個新體育場,30個練習設施,數千間酒店客房,并擴建了多哈國際機場。
當卡塔爾獲得比賽主辦特權時,賽事組織者承諾抵消所有不可避免的排放,主要是通過碳信用額。但實現這一“碳中和”目標取決于對世界杯相關所有排放的全面核算,碳市場觀察組織的研究人員表示,國際足聯和卡塔爾未能做到這一點。
“我們發現的主要問題是體育場館的建設,”碳市場觀察的政策官員,該報告的作者Gilles Dufrasne說,該報告于上個月更新。他對體育場的放置以及未來如何使用它們表示擔憂 - 他說組織者在今年比賽的碳足跡計算中沒有充分考慮這兩個因素。
卡塔爾已經是地球上最熱的國家之一,隨著氣候變化的加劇,卡塔爾面臨著日益惡化的熱浪和水資源短缺。國際足聯預測,與今年世界杯相關的活動將產生360萬噸二氧化碳,相當于近46萬個家庭一年的能源使用量。根據國際足聯最新的排放報告,與錦標賽相關的最大排放源歸結為航空旅行和住宿,因為預計將有超過120萬球迷參加來自世界各地的賽事。
卡塔爾減少世界杯排放計劃的核心是碳補償。有時被稱為碳信用額,這些承諾抵消或吸收公司或活動排放的相同數量的溫室氣體。
到目前為止,卡塔爾的組織者已承諾從全球碳理事會購買180萬個碳補償,全球碳理事會是一個位于多哈的碳信用登記處,可再生項目在這里得到驗證和上市。一個碳信用額等于從大氣中避免或去除的一公噸二氧化碳。
但碳分析師表示,登記處發放的信用額度質量可疑,因為目前還不清楚它們是“額外的”,還是為原本不存在的碳減排項目提供資金。專家表示,隨著可再生能源基礎設施在世界各地變得越來越便宜和普及,通過碳信用額投資它們實際上對環境有益的可能性越來越小。到目前為止,卡塔爾世界杯組織者注冊的批準項目包括土耳其和塞爾維亞的風能和水電能源項目。
“他們依賴的可以說是當今存在的一些質量最低的信貸,”能源經濟學家兼律師丹尼·卡倫沃德(Danny Cullenward)說,碳信用額的承諾往往比它們提供的要多。全球碳信用額市場在很大程度上仍未受到監管。“目前尚不清楚碳抵消策略是否真正有意義,”卡倫沃德說。
碳中和世界杯已經成為卡塔爾向世界做出的一個環保承諾,盡管相關質疑聲不斷,但是不可否認,近年來卡塔爾在低碳減排方面確實做足了努力,用足了心思。
在質疑聲較為集中的碳抵消方面,無論如何,卡塔爾都已經做出了積極的努力。碳補償/碳抵消的原理很簡單:排放者減少或清除某處的溫室氣體(或投資研發相關科技間接推動實現這一目標),以彌補/抵消其在其他地方的排放,它是氣候行動的一種重要工具。哪怕卡塔爾此次世界杯購買的碳信用存在瑕疵,但是并不能因此抹殺它為實現碳中和做出的一系列努力。
為了控制不斷增加的全球氣候風險,當前最重要的是開始做,而不是自己一邊開倒車一邊對別人指指點點。
來源:友綠網、澎湃新聞、RMC、tWP、SLATE、機電人脈
圖片來源:視覺中國、機電人脈、友綠網、《卡塔爾世界杯溫室氣體核算報告》、蓋蒂圖片社、中國氣象報