生态环境教育进课堂丨“碳”索智谷,悦见未来,走进北京温榆河公园·未来智谷

发表时间:2023-07-13

炎炎夏日,拥有成片绿荫的城市公园,无疑是酷热难耐的室外环境中少有的温柔。但你知道吗?在这座绿树成荫的公园里,还潜藏着许多关于“碳”的秘密。需要兢兢业业工作40年的碳中和“史官”是何样貌?晴雨雪天的多变“北极熊”又为何出现在公园里?绿色低碳的“能源孤岛”如何利用“太阳的馈赠”?与生活密切相关的“衣食住行用”中,又有哪些节碳小窍门?关于能源与低碳,你了解多少?

7月12日全国低碳日,北京市生态环境保护宣传中心组织开展生态环境教育进课堂活动,邀请北京城建园林·北京园林院教授级高级工程师黄通、北京交通大学物理科学与工程学院副教授陈征,以《“碳”索智谷,悦见未来》为题,带领同学们在未来智谷的标志建筑中学习碳中和的相关知识,在新奇场景中认识低碳生活的重要性,在互动体验中了解能源与低碳的关系,让低碳理念内化于心,践之于行。

初“碳”未来智谷

初入智谷,由众多白色方块巧妙联结而成的美丽雕塑映入眼帘。在黄通的介绍下,我们了解到它被称为“碳立方”,其上不仅镌刻着碳中和的背景、含义、实现路径等相关知识,也即将承载未来碳中和漫漫长路上那些值得铭记的点点滴滴。

在2020年第75届联合国大会上,我国明确提出,将力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值,努力争取在2060年前实现碳中和。而组成“碳立方”的60个虚实结合的立方体,正是代表了我国在2060年前实现碳中和的决心。

所谓“碳中和”是指人们直接或间接产生的二氧化碳排放量,需借助自然过程的吸收,提升生态碳汇能力,以及推进工程封存等方式实现消解,即排放到大气中的二氧化碳量与从大气中移除的二氧化碳量相互平衡。

至于如何实现碳中和,在“碳立方”上也能寻找到答案。在位于雕塑上方的一个立方体上,书写着实现碳中和的路径,即三端发力,包括能源结构、能源消费和人为固碳。

“从第一端能源结构上讲,主要指使用清洁能源逐步替代传统化石能源。站在‘碳立方’向北眺望,能看到北京碳中和能源供应的高地——未来科学城能源谷,其中许多企业正致力于推进清洁能源的研究与应用。”黄通介绍道。

第二端是能源消费端,力争在居民生活、交通、工业、农业、建筑等绝大多数领域中,实现电力、氢能、地热、太阳能等非碳能源对化石能源消费的替代。

黄通谈道:“我们所在的北京温榆河公园与第三端关系密切,作为北京最大的城市绿肺,它也是人为固碳端的重要承载区,是碳中和普及的绝佳场所。”

诚然,碳中和的实现需要三端共同发力,同时,也需要经历较为漫长的过程与时间的考验。从2020到2060,碳中和需走过漫漫40年长路,在这条漫长的道路上,“碳立方”作为一个成长型的雕塑,为每个10年间的碳中和关键大事预留了书写的位置。40年的旅程,“碳立方”会和我们一同走过,待2060年碳中和实现之时,这座雕塑才会真正的完成。

了解“碳”的那些事儿

充满挑战的碳中和知识竞答、暗藏着低碳小知识的儿童游乐园、藏有精致能源仿真模型的低碳驿站,以及能充电的实用长椅、可互动的竞速自行车、智能的太阳能垃圾桶……漫步北京温榆河公园·未来智谷中,处处都能“嗅”到低碳的味道,体会智能互动的乐趣。除新奇有趣的互动体验外,园内还有许多藏有低碳“小巧思”的打卡点,等待游人一一探索。

灼灼日光下,一只“北极熊”安静地“行走”在公园里。有同学好奇,为什么公园里会有并不常见的“北极熊”雕塑呢?黄通老师谈道:“这一设计灵感来源于发表在《自然》上的一篇论文。研究中讲述了一个有关北极熊的真实故事,有一只不幸的北极熊坚持在海中游了九天,却依然没能找到海冰休息,当人们发现它时,可怜的它已奄奄一息。研究结果显示,如果温室气体排放保持现状,到本世纪末,除了加拿大北部伊丽莎白女王岛上可能留存部分北极熊,其余地区的将会全部灭绝。”

为用北极熊的故事警醒大家,艺术设计的老师特别在雕塑下方添加了北极熊的骨架。天气晴热时,不锈钢骨架反射出强烈日光,传递出温度升高给北极熊带来的痛苦与绝望。阴雨绵绵时,北极熊的骨架会泡在雨水中,展示出北极熊被迫长时间连续在海中游泳的无助。雪花飘落时,大雪将会覆盖住北极熊的骨架和它的身躯,呈现出它回归健康生活状态的欣喜。

挥别了北极熊,大家来到了“一瓶水”打卡点,见证了小小塑料瓶的碳排放威力。在这里,学生们发现:大家常喝的500毫升瓶装水中的水,碳足迹仅为0.18克,而承载它的塑料瓶的碳足迹却足有82克。“按全国森林固碳平均水平,82克二氧化碳需要一棵树吸收约三天的时间。如果北京市常住人口每人一个月少喝一瓶瓶装水,就能减少许多碳排放,而这些碳排放量,相当于温榆河公园一年吸收的二氧化碳。”黄通谈道。

随后,“打卡小队”又分别来到了“一吨碳”和“一度电”打卡点,在碧绿成荫的树丛间和光影斑驳的廊架下,收获了种树与碳中和的关系,以及一度电的功用等相关知识。

低碳打卡点的探索不仅让同学们收获了相关知识,而且调动起了大家“低碳生活”的热情。同学们纷纷表示:要减少使用塑料瓶,多使用水杯盛水;节约用电,外出前随手关灯;出行尽量少开私家车,多乘坐公共交通工具出行……山积而高,泽积而长,相信绿色理念深植人心,绿色行动点滴于行,必将为绿色发展注入强大动能。

开启能源的“碳”索之旅

能源是低碳领域的“核心”,两者密不可分。在这座碳中和主题公园,也有着这样一座自给自足的“能源孤岛”,它就是先进能源与储能技术互动体验厅,晴朗天空下熠熠生辉的太阳能电池板和徐徐清风下缓缓转动的小风车,为这个由集装箱组成的小小天地提供了无限动力。

幸运的是,这份动力主要来自于“太阳的馈赠”,即属于清洁能源的太阳能。尽管常被谈及,但依然会有同学好奇究竟什么是太阳能?“其实,太阳能就是我们将太阳照射在地球上的能量利用起来的这一部分。通常可以分成两大类,一类是光电应用,比如安装在这座互动体验厅顶上的太阳能电池板,光照在上面能够直接被转换成电能。另一类则是光热应用,比如安装在房顶上的太阳能热水器,能够将太阳光的热量使用真空集热管收集起来,水从管中流过,就可以将水加热。”陈征解释道。

利用太阳能的过程中,人们常希望获取更多的太阳直射,这就需要让太阳能板如同向日葵一般,追着东升西落的太阳不断调整方向,尽可能对准太阳。为便于大家理解,陈征请一位同学不断转动设备手柄,进行场景模拟。随着手柄被徐徐转动,代表太阳的发光小球也随之转动,下方的太阳能电池板也在传感器的帮助下不断分辨太阳的方向,从而一直保持朝向太阳。

然而太阳能的运用存在另一个难点,即单位面积上的能量并不多,约一平方米地面上最多有1000瓦,想更好地利用太阳能,就需要更大的面积。基于这一情况,甘肃敦煌的一座大型太阳能电站做出了新尝试。建设时,在地面上安装了许多镜子,利用反射将太阳光聚焦到中间的高塔,并在其中加热熔融的盐,然后再用盐去发电。

互动展厅中,也有着这样一座模拟设备,一位同学灵巧地调整4面镜子不同的俯仰角度,将模拟太阳的小灯泡发出的光成功地聚焦到中间的高塔,从而成功再现了敦煌这座大型太阳能电站的奇妙构想。

除太阳能外,风能也为这座互动体验厅提供了不少动力。但鲜有人知,风能其实也源自于太阳。陈征谈道:“风其实就是流动的空气,而之所以会形成风,是因为太阳照射会加热地面,但不同地方的温度不同,温度高的地方空气上升,温度低处的空气就会补充过来,从而形成了对流,也就出现了风。”

在风能演示装置处,一位同学就扮演了“太阳”的角色,依靠自身动力驱动固定自行车前的风扇,让站于面前的同学刘海儿随风轻拂,也为其他同学在酷热的夏天带去清爽凉意。

氢能、飞轮储能、重力储能、压缩空气储能……五花八门的储能方式让大家眼花缭乱,在充满互动感的体验中,同学们对储能方式不仅仅停留在“只闻其名”,而是借助生动形象的模拟设备,有了更为深刻的了解,或许今天埋下了一颗灵感的种子,未来能够为低碳能源的发展做出崭新的贡献。

  争当低“碳”小卫士

生活中,几乎每个人都离不开“衣食住行用”,而这些都会造成碳排放,但我们并不能因此“因噎废食”,退回到原始社会的生活状态。关于碳排放与生活,陈征表达了自己的观点:“碳中和的目标不是要让大家退回到过去刀耕火种的年代,而是要在保障美好生活的同时避免浪费。通过选用合理的方式,实现既不影响生活质量,又能合理减少碳排放的‘双赢’。”

在互动展厅的低碳生活指引区,同学们收获了许多“衣食住行用”的节碳小技巧,如夏天穿着轻便、浅色的服装并在保障卫生的前提下参与旧衣回收;尽可能购买无包装或可重复利用包装的食品;出门前尽可能提前20分钟关空调;近距离出行尽量选择步行或骑行;选用低能耗电器及节水水龙头……

其实,减少碳排放离我们并不遥远,有时候生活中一些看似微小的行为,就能对减碳做出贡献。正如大家在“拍照挑战”打卡点,选取正确点位与适宜方法拍摄树上图案组成的圆那样,只要找到合适的角度,终将为“碳中和”画上圆满的句号。