普林斯頓大學(xué)的環(huán)境專家如何邁向凈零未來
普林斯頓大學(xué)的環(huán)境研究人員定期影響全球、國家和地區(qū)有關(guān)氣候變化的政策決策,并將工程專業(yè)知識應(yīng)用于全球?qū)ふ医鉀Q方案。我們請該大學(xué)的三位專家分享了一些例子,說明他們作為個人如何邁向凈零未來。
杰西·詹金斯(JesseJenkins)領(lǐng)導(dǎo)普林斯頓大學(xué)的零實驗室,該實驗室為能源部門和電網(wǎng)的未來建模不同的場景。他的工作為美國基礎(chǔ)設(shè)施法案和通貨膨脹削減法案(IRA)提供了參考,該法案為企業(yè)和消費者過渡到綠色能源提供了5000億美元的激勵措施。
他的言行舉止:幾年前在普林斯頓扎根后,詹金斯用電磁爐取代了家里的燃?xì)庠?。他正在測試一種插入式熱泵窗戶裝置,該裝置可以加熱和冷卻難以保持舒適的房間。不過,最明顯的轉(zhuǎn)變是他的騎行。2022年底,他購買了一輛櫻桃紅的全電動福特野馬Mach-E。
他學(xué)到了什么:“Frunk”空間和不被填滿的快樂。詹金斯表示,駕駛電動汽車所需的犧牲比人們想象的要少,并且提供了一些甚至他不知道會發(fā)生的優(yōu)勢。
起初,他有點擔(dān)心野馬四口之家沒有足夠的行李箱,因此為汽車購買了車頂行李架作為補(bǔ)償。但在周末的公路旅行中,這家人能夠?qū)⑺行欣罘湃肭靶欣钕浠?ldquo;行李箱”中,而今天車頂行李架未打開地放在他的地下室里。
詹金斯為他的電動汽車配備了家用充電器,他說每天早上醒來時都充滿電,而不必去加油站,這是一種意想不到的快樂。“想想人們花多少時間去加油站,”他說。“我們永遠(yuǎn)不必這樣做,因為每天早上我們在自己的家里醒來時都充滿電。”
“人們并沒有真正考慮日常便利,”他說。“它絕對彌補(bǔ)了今天在公路旅行期間偶爾尋找快速充電器帶來的不便。”詹金斯說,幾年之內(nèi),“從星巴克到沃爾瑪,無處不在的連鎖店,加上所有主要的休息站,都將配備快速充電器,讓公路旅行變得輕而易舉。”
詹金斯說,這輛車在寒冷的頭幾個月里充電一次可以行駛約270英里。(其額定功率為290。)去年感恩節(jié),在與家人首次前往紐約州布法羅旅行時,他在休息站充電的時間比一般進(jìn)站充電的時間多了約20分鐘。他說,迄今為止,他的汽車已行駛了約15,000英里,超出了他的預(yù)期。
關(guān)于稅收優(yōu)惠的專業(yè)提示:詹金斯決定購買野馬,部分原因是為了慶祝愛爾蘭共和軍的通過并利用政府的激勵措施,部分原因是他厭倦了駕駛污染車輛。
他表示,未來幾年,電動汽車電池的國內(nèi)采購規(guī)則可能會限制符合IRA最高7,500美元補(bǔ)貼的車型的供應(yīng)。將搜索范圍擴(kuò)大到?jīng)]有國內(nèi)采購要求的租賃車輛,或者對于價格低于25,000美元的汽車有資格享受4,000美元稅收優(yōu)惠的二手電動汽車,可能會帶來更多選擇。Fueleconomy.gov網(wǎng)站保留了一份符合購買資格的新車和二手車的列表。
福雷斯特·梅格斯(ForrestMeggers)是大學(xué)建筑學(xué)院和安德林格能源與環(huán)境中心的建筑師和工程師,他的學(xué)術(shù)生涯致力于設(shè)計不消耗大量能源的空間和系統(tǒng),讓人們在冬天保持舒適溫暖,夏天涼爽。他的重點是在地板和墻壁上使用循環(huán)熱水和冷水的輻射系統(tǒng)。
他是如何行事的:梅格斯在一次重大改造期間徹底檢修了他的家庭供暖和制冷系統(tǒng)。房子將沒有爐子或空調(diào)。相反,地?zé)釤岜脮厮屠渌h(huán)到地板和墻壁的輻射供暖管道。屋頂太陽能裝置旨在提供家庭所需的所有電力,并集成在南屋頂懸挑中,以提供完美的被動遮陽。這樣可以在夏天阻擋陽光,在冬天讓熱量進(jìn)入。僅這種被動策略就能夠節(jié)省整個空調(diào)機(jī)組的冷卻費用。
他學(xué)到了什么:不要拆毀,尺寸合適。作為Meggers高效舒適住宅愿景的一部分,他和妻子正在拆除并重建科德角風(fēng)格住宅的整個第二層,在不增加建筑面積的情況下,占據(jù)閣樓墻壁上以前失去的空間。他說,“對簡陋的房屋進(jìn)行規(guī)模調(diào)整,而不是把它們拆成豪宅,這一點很重要。”
他的家將是一個隔熱良好、輻射供暖、全電力的家。家庭所需的所有電力和熱量都將在現(xiàn)場通過可持續(xù)來源生產(chǎn),不依賴當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng),并且完全不使用化石燃料。
施工期間,一家六口一直住在房子的一樓,有廚房和一間浴室。他說,令人驚訝的是,狹窄的宿舍很容易管理,盡管今年夏天安裝輻射地板系統(tǒng)后,他的四個年幼的女兒能夠搬進(jìn)自己的房間,事情變得“更加文明”。
房子里最酷的東西可能是他定制設(shè)計的儲水系統(tǒng),它的工作原理就像整個房子的熱水瓶一樣——儲存地?zé)峒訜峄蚶鋮s的水,以便在太陽不出來時使用,從而最大限度地減少對電池的需求。梅格斯說,當(dāng)陽光明媚時,家里的太陽能電池板和地?zé)釤岜脤⒛軌蛱峁┘彝グ滋焖璧乃袩崃俊?/p>
大型隔熱水袋占據(jù)了舊附加設(shè)施下的爬行空間,可以讓他們在白天收集額外的熱量,以度過寒冷的夜晚。它將容納約530加侖的熱水或冷水,這些水可以分配到整個房子的輻射墻壁和地板。梅格斯表示,與使用電池存儲能量相比,它更便宜,而且材料消耗更少。空的,看起來就像一個超級大的徒步旅行用的卷起水囊。
專業(yè)提示:區(qū)分簡單、中等和困難。梅格斯承認(rèn),他的“準(zhǔn)研究項目”的一部分對于大多數(shù)房主來說都是可以實現(xiàn)的,但他認(rèn)為他的項目是分層的。
簡單層是從熱水器升級到超高效熱水熱泵。美國能源部網(wǎng)站energy.gov有一個工作表,可以幫助消費者計算節(jié)能需要多長時間才能收回前期成本。
下一步將采用太陽能電池板和輻射供暖。您不需要成為一名工程師才能考慮將它們安裝在您的家中,但這兩者都是重大翻修。“第三層是我在我的房子上做的瘋狂的事情,這些事情是定制的,也許未來的人們會做,”他說,“比如制作自動打開和關(guān)閉的窗戶,并安裝一個瘋狂的蓄熱系統(tǒng)。”