学生研究麻省理工学院实现脱碳目标的途径 | 麻省理工学院新闻

许多新兴技术有望帮助企业摆脱化石燃料并实现深度脱碳。挑战在于决定采用哪些技术以及何时采用。

麻省理工学院 有一个目标 到 2050 年消除校园直接排放的目标必须比大多数大学更早做出这样的决定才能实现其使命。这是最近结束的 4.s42 课程（建筑技术 – 麻省理工学院校园碳减排途径）的核心挑战。

该课程汇集了来自整个学院的本科生和研究生，以了解不同的技术并决定最佳的前进方向。课程以期末报告以及学生向麻省理工学院成员的演讲结束。 气候核心 5月9日。

“该课程的任务是编写一份连贯的文件，概述麻省理工学院如何在 2050 年实现脱碳目标，”土木与环境工程系本科生 Morgan Johnson Quamina 表示。“我们正在评估麻省理工学院如何按时实现这些目标，哪些技术可以提供帮助，以及我们必须以多快和多积极的方式采取行动。最终报告详细介绍了部分和全面实施不同技术的大量方案，概述了所有事项的时间表，并提出了建议。”

该课程由建筑学教授克里斯托夫·莱因哈特 (Christoph Reinhart) 授课，但其他教师也介绍了各自领域的低碳和零碳技术领域，包括先进核反应堆、深层地热能、碳捕获等。

学生们的作品是麻省理工学院 校园脱碳工作组，莱因哈特与可持续发展总监朱莉·纽曼共同担任该小组主席。该小组负责为校园制定技术路线图，以实现其能源系统脱碳的目标。

莱因哈特说，这门课程可以利用学生的活力和创造力来加速他的团队的工作。

“我们非常注重为麻省理工学院的未来发展建立一个愿景，”莱因哈特说。“我们正试图将这些技术整合在一起，以便我们了解这将如何 [decarbonization process] 会真正地走进我们的校园。”

有影响力的课程

整个学期，每周四上午 9 点至中午 12 点，约 20 名学生齐聚一堂，探讨不同的脱碳技术途径。他们还讨论了能源政策、风险评估方法以及新英格兰未来电网供应的变化。

“我很高兴这项工作能对现实世界产生影响，”核科学与工程系硕士生埃米尔·杰蒙普雷 (Emile Germonpre) 说道。“你可以看出人们并没有考虑成绩或工作量——我认为即使工作量增加一倍，人们也会喜欢它。每个人都有内在动力去帮助解决这个问题。”

课程通常以介绍 10 种不同技术中的一种开始。介绍内容包括技术成熟度、实施难易程度、成本以及如何模拟该技术对校园排放的影响。然后，学生被分成小组评估每种技术的可行性。

“我学到了很多关于脱碳和气候变化的知识，”约翰逊·夸米纳说。“作为一名本科生，我还没有上过很多这样的重点课程。但了解一些我以前从未听说过的技术真的很有帮助。能为社区做出这样的贡献真是太棒了。”

作为课程的一部分，学生还开发了一个模型，可视化每项干预措施对排放的影响，使用户可以选择干预措施或干预措施组合来观察它们如何影响排放轨迹。

“我们有一个基于物理的模型，它考虑到了每栋建筑，”莱因哈特说。“你可以看看我们改造建筑的变种，我们增加屋顶光伏、核能、碳捕获，以及采用不同类型的区域地下供热系统。关键是你可以开始看到我们能多快做这样的事情，以及真正的游戏规则改变者是什么。”

该班还设计并进行了一项初步调查，该调查将在秋季进一步展开，以了解麻省理工学院社区对不同技术的态度。5 月 9 日，学生们在演讲中向气候核心小组分享了初步结果。

“我认为，学术界的前瞻性和创新性与现实世界的影响和特异性之间的这种独特而美妙的结合通常只能在行业中找到，”Germonpre 说道。“它让你可以从事一个有形的项目，即麻省理工学院校园，同时探索当今公司认为风险太大而无法率先采用的技术。”

从麻省理工学院校园走向世界

学生们建议麻省理工学院组建一个建筑能源团队，对所有校园建筑进行审计和改造。他们还建议麻省理工学院进行全面的地质可行性调查，以支持有关浅层和深层钻孔场的规划，以收集地下热量。第三项建议是与麻省理工学院社区以及该地区的监管机构和政策制定者沟通，讨论在校园内部署核电池和深层地热钻孔的问题。

学生的建模工具还可以帮助工作组成员探索各种脱碳途径。例如，现在安装屋顶光伏系统可以有效减少排放，但几十年后安装这些系统时，预计区域电网无论如何都会减少对化石燃料的依赖，其影响将小得多。

“当学生们一起学习时，建议就没那么挑剔了，我认为这是件好事，”莱因哈特说。“我认为班上有一种紧迫感。对于某些选择，我们必须立即采取行动。”

莱因哈特计划在秋季开展更多与工作组和班级建议相关的活动，他说他目前正在与马萨诸塞州州长办公室合作，探讨为该州做类似的事情。

学生们表示，他们计划今年夏天继续进行调查，并继续研究他们的技术领域。从长远来看，他们相信这种经历将有助于他们的职业生涯。

“脱碳确实很重要，了解如何在校园或建筑物中实施新技术为我提供了更全面的愿景，让我对自己的职业生涯可以设计什么有了更全面的了解，”约翰逊·夸米娜 (Johnson Quamina) 说道，她想成为一名结构或环境工程师，但她说这门课程也激发了她考虑从事能源行业的职业。

学生们的研究结果对麻省理工学院校园之外也具有重要意义。根据麻省理工学院 2015 年气候计划，该计划致力于将校园社区作为“变革的试验台”，学生们的建议对世界各地的组织也具有价值。

“这项使命绝对不仅限于麻省理工学院，”Germonpre 说道。“我们不仅仅想解决麻省理工学院的问题。我们已经摒弃了那些过于特定于麻省理工学院的技术。我们的目标是让麻省理工学院发挥表率作用，帮助某些技术成熟，以便我们能够加速其影响。”