Embodied Carbon Benchmarking for Low-Carbon Smart Buildings in Saudi Arabia Waqar Hussnain

किसी भी इमारत के सार्वजनिक उपयोग में आने से बहुत पहले ही उसका कार्बन फुटप्रिंट बन जाता है। जबकि अधिकांश ध्यान इस बात पर केंद्रित रहा है कि एक इमारत अपने जीवनकाल के दौरान अपने कमरों को गर्म करने, ठंडा करने और रोशन करने के लिए कितनी ऊर्जा का उपयोग करती है, इसकी कुल उत्सर्जन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा निर्माण शुरू होने से पहले ही हो जाता है। यह छिपा हुआ खर्च, जिसे 'एम्बॉडीड कार्बन' (embodied carbon) कहा जाता है, कच्चे माल के निष्कर्षण, उनके निर्माण, निर्माण स्थल तक उनके परिवहन और उन्हें एक साथ जोड़ने की भौतिक प्रक्रिया से आता है। जैसे-जैसे इमारतें अधिक ऊर्जा-कुशल होती जा रही हैं और उनके परिचालन उत्सर्जन कम हो रहे हैं, यह अग्रिम कार्बन भार कुल पर्यावरणीय प्रभाव का एक बड़ा हिस्सा बनता जा रहा है। सऊदी अरब साम्राज्य के लिए, जहाँ विजन 2030 पहल के तहत तेजी से नए शहर और पर्यटन केंद्र उभर रहे हैं, इस अग्रिम लागत को समझना और मापना अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसे मापने के स्पष्ट तरीके के बिना, डिजाइनर और निर्माता इसे प्रभावी ढंग से कम नहीं कर सकते।

एक नए अध्ययन में, शोधकर्ता वकार हुस्नेन ने साम्राज्य के लिए इस समस्या को हल करने की दिशा में पहला कदम उठाते हुए, बड़े पैमाने की वाणिज्यिक इमारतों के एम्बॉडीड कार्बन को मापने और तुलना करने के लिए एक व्यावहारिक ढांचा तैयार किया है। यह कार्य एक विशिष्ट अंतर को संबोधित करता है: जबकि यूरोप या उत्तरी अमेरिका की इमारतों के लिए अंतर्राष्ट्रीय डेटा मौजूद है, सऊदी अरब की विशिष्ट सामग्रियों, जलवायु और निर्माण प्रथाओं के अनुरूप कुछ भी तैयार नहीं किया गया है। यह अध्ययन उन "गाइगा-प्रोजेक्ट्स" (giga-projects) पर केंद्रित है जो परिदृश्य को नया रूप दे रहे हैं, जैसे कि विशाल होटल, मिश्रित उपयोग वाले टावर और पर्यटन परिसर। वास्तविक परियोजना डेटा का विश्लेषण करके, यह शोध संदर्भ बिंदु स्थापित करता है जो वास्तुकारों और डेवलपर्स को यह देखने की अनुमति देते हैं कि उनके डिजाइन वर्तमान मानकों, सर्वोत्तम प्रथाओं और भविष्य के लक्ष्यों के मुकाबले कहाँ खड़े हैं।

शोधकर्ता ने समस्या के समाधान के लिए एक इमारत के जीवन चक्र को बिल्कुल शुरुआत से देखने के दृष्टिकोण को अपनाया। उन्होंने अपने दायरे को कच्चे माल के निष्कर्षण से लेकर इमारत के व्यावहारिक रूप से पूर्ण होने और उपयोग के लिए तैयार होने तक के समय के लिए परिभाषित किया। इस समय सीमा में कच्चे माल की आपूर्ति, कारखानों तक उनका परिवहन, निर्माण प्रक्रिया, निर्माण स्थल तक उनका परिवहन और अंतिम स्थापना शामिल है। शोधकर्ता ने इस विशिष्ट अवधि को इसलिए चुना क्योंकि यह वह चरण है जहाँ डिजाइन संबंधी निर्णय उत्सर्जन पर सबसे सीधा प्रभाव डालते हैं, और यह इमारत के जीवन का वह हिस्सा है जिसे अंतर्राष्ट्रीय अध्ययनों में सबसे सुसंगत रूप से मापा जाता है। उन्होंने इमारत के दैनिक संचालन और इसके अंततः विध्वंस से होने वाले उत्सर्जन को बाहर रखा, और इसके बजाय संरचना के निर्माण की अग्रिम लागत पर ध्यान केंद्रित किया।

मापन को उपयोगी बनाने के लिए, अध्ययन ने एक मानक तुलनात्मक इकाई का उपयोग किया: इमारत के कुल फर्श क्षेत्र के प्रत्येक वर्ग मीटर के लिए उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड के बराबर मात्रा। यह दृष्टिकोण विभिन्न आकारों की इमारतों के बीच निष्पक्ष तुलना की अनुमति देता है। डेटा सीधे सऊदी अरब में वर्तमान में विकसित हो रहे वास्तविक वाणिज्यिक और मिश्रित उपयोग वाले प्रोजेक्ट्स की विस्तृत सामग्री सूचियों, जिन्हें 'बिल्स ऑफ क्वांटिटीज' (bills of quantities) कहा जाता है, से प्राप्त किया गया था। इन सूचियों ने इन संरचनाओं में उपयोग किए गए कंक्रीट और स्टील की विशाल मात्रा का विवरण दिया। शोधकर्ता ने इन मात्राओं को सामग्रियों की कार्बन तीव्रता के मौजूदा डेटाबेस के साथ क्रॉस-रेफरेंस किया, विशेष रूप से मुख्य सामग्रियों पर ध्यान केंद्रित किया: पोर्टलैंड सीमेंट, पूरक सामग्री जैसे फ्लाई ऐश और सिलिका फ्यूम, और स्टील सुदृढीकरण (steel reinforcement)।

अध्ययन में पाया गया कि हालांकि साम्राज्य के हर पदार्थ के लिए स्थानीय स्तर पर स्रोत डेटाबेस का अस्तित्व अभी तक नहीं है, फिर भी एक कार्यात्मक ढांचा बनाया जा सकता है। शोधकर्ता ने भवन प्रदर्शन को वर्गीकृत करने के लिए एक चार-स्तरीय प्रणाली प्रस्तावित की। पहला स्तर वर्तमान बिल्डिंग कोड के अनुरूप न्यूनतम स्वीकार्य सीमा निर्धारित करता है। दूसरा स्तर वर्तमान परियोजनाओं के विशिष्ट प्रदर्शन का प्रतिनिधित्व करता है, जो इस बात का आधार (baseline) है कि अभी क्या हो रहा है। तीसरा स्तर सर्वोत्तम अभ्यास को दर्शाता है, जो दिखाता है कि क्या संभव है जब निर्माता कंक्रीट के कार्बन फुटप्रिंट को कम करने के लिए उन्नत सामग्रियों जैसे पूरक सीमेंट उत्पादों का उपयोग करते हैं। अंतिम स्तर एक आकांक्षी लक्ष्य निर्धारित करता है, जो साम्राज्य की दीर्घकालिक डीकार्बोनाइजेशन महत्वाकांक्षाओं के अनुरूप अधिकतम संभव कमी की ओर ले जाता है।

प्रमुख निष्कर्षों में से एक यह है कि सऊदी अरब में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों का विशिष्ट मिश्रण, जो कंक्रीट पर अत्यधिक निर्भर है, के लिए अपने स्वयं के अद्वितीय बेंचमार्क की आवश्यकता है, न कि केवल दुनिया के अन्य हिस्सों के मूल्यों की नकल करने की। अध्ययन इस बात पर प्रकाश डालता है कि पूरक सामग्रियों का व्यापक उपयोग, जो कंक्रीट की कार्बन लागत को कम कर सकता है, पहले से ही कुछ परियोजनाओं में एक कारक है और इसे बेहतर प्रदर्शन के मार्ग के रूप में पहचाना जाना चाहिए। हालांकि, शोध एक महत्वपूर्ण बाधा की ओर भी संकेत करता है: स्थानीय स्तर पर उत्पादित सामग्रियों के लिए विस्तृत पर्यावरणीय डेटा का अभाव। वर्तमान विश्लेषण का अधिकांश हिस्सा अंतरराष्ट्रीय डेटाबेस से प्राप्त सामान्य डेटा पर निर्भर था क्योंकि क्षेत्रीय सामग्रियों के लिए विशिष्ट 'एनवायर्नमेंटल प्रोडक्ट डिक्लेरेशन' (environmental product declarations) अभी भी दुर्लभ हैं। यह अनिश्चितता का एक स्तर पेश करता है, जिसका अर्थ है कि वर्तमान बेंचमार्क एक मजबूत शुरुआती बिंदु हैं, लेकिन अधिक स्थानीय डेटा उपलब्ध होने पर इनमें सुधार की आवश्यकता होगी।

इस कार्य का अंतिम लक्ष्य इन बेंचमार्क को राष्ट्रीय हरित भवन रेटिंग प्रणाली, जिसे 'मोस्तदम' (Mostadam) के रूप में जाना जाता है, में एकीकृत करना है। इन चार स्तरों को प्रमाणन प्रक्रिया में शामिल करके, अध्ययन का सुझाव है कि सऊदी अरब निर्माण क्षेत्र के लिए डीकार्बोनाइजेशन का एक स्पष्ट, व्यावहारिक मार्ग बना सकता है। यह उद्योग को प्रदर्शन का अनुमान लगाने से हटाकर प्रगति को मापने के एक संरचित, पारदर्शी तरीके की ओर ले जाएगा। यह ढांचा डेवलपर्स को डिजाइन चरण के दौरान ठोस लक्ष्य निर्धारित करने का एक तरीका प्रदान करता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि विजन 2030 के गाइगा-प्रोजेक्ट्स से उत्पन्न विशाल निर्माण स्टॉक को पहले दिन से ही कम कार्बन फुटप्रिंट के साथ बनाया जाए।

हालांकि यह अध्ययन यह दावा नहीं करता कि इसने हर डेटा चुनौती को हल कर दिया है, लेकिन यह एक महत्वपूर्ण आधार प्रदान करता है। यह प्रदर्शित करता है कि सही सिस्टम बाउंड्रीज और सबसे महत्वपूर्ण सामग्रियों पर ध्यान केंद्रित करके, साम्राज्य के अद्वितीय निर्माण वातावरण के लिए एक स्थानीय बेंचमार्क बनाना संभव है। यह कार्य उस वैश्विक साहित्य के रिक्त स्थान को भरता है, जो ऐतिहासिक रूप से आवासीय भवनों और विभिन्न जलवायुओं पर अधिक केंद्रित रहा है। वाणिज्यिक और मिश्रित उपयोग वाले प्रारूपों (typologies) के लिए एक ढांचा प्रदान करके, जो सऊदी गाइगा-प्रोजेक्ट पाइपलाइन में हावी हैं, यह शोध भवन डीकार्बोनाइजेशन के वैश्विक पहेली में एक मूल्यवान हिस्सा जोड़ता है। भविष्य के कार्यों को इन नंबरों की सटीकता को और पुख्ता करने के लिए क्षेत्र से अधिक विशिष्ट डेटा एकत्र करने की आवश्यकता होगी, लेकिन ढांचा स्वयं साम्राज्य के लिए एक हरित निर्मित वातावरण की दिशा में एक स्पष्ट, कार्रवाई योग्य मार्ग प्रदान करता है।