Учет углеродных выбросов и предложения по их сокращению на университетском кампусе в Китае

Почему выбросы с кампуса важны для повседневной жизни

Университеты — это маленькие города, где десятки тысяч людей живут, учатся, питаются и перемещаются каждый день. Все эти повседневные действия в сумме создают значительный климатический след. В этом исследовании подробно рассмотрен один такой «мини‑город» — южный кампус Хэнаньского политехнического университета в Китае — чтобы выяснить, откуда действительно происходят его углеродные выбросы и как их можно сократить почти наполовину. Ответы важны не только для студентов и сотрудников, но и для всех, кто интересуется тем, как школы, офисы и микрорайоны могут двигаться в сторону климатически устойчивого будущего.

Оценка углеродного следа кампуса

Исследователи начали с рассмотрения кампуса как целостной жилой системы. Они подсчитали выбросы от энергии в зданиях, перемещений студентов и сотрудников, а также от повседневных покупок: еды, одежды, бумаги, воды и онлайн‑покупок. Используя международный стандарт Greenhouse Gas Protocol, они сгруппировали эти источники по трём категориям: прямое сжигание топлива на месте, электроэнергия и отопление, приобретаемые извне, и всё остальное, связанное с жизнью кампуса — например, поездки на работу и утилизация отходов. За 2019 год суммарные выбросы составили около 65 000 тонн диоксида углерода, или примерно 1,5 тонны на человека — значительно меньше среднего по Китаю, но всё ещё заметная климатическая нагрузка.

Откуда на самом деле идет загрязнение

Детальный разбор показал, что основными виновниками являются отопление и электропотребление. Более 40 процентов выбросов приходились на центральное теплоснабжение, которое удерживает в учебных аудиториях и студенческих общежитиях комфортную температуру в холодное время года. Потребление электроэнергии — на освещение, кондиционирование, компьютеры и лабораторное оборудование — составило ещё значительную долю. Столовые, библиотеки и инженерные лаборатории особенно требовательны к энергии, так как оборудование там работает долгие часы. Транспорт добавил ещё одну заметную долю: вместе внутреннее передвижение по кампусу и поездки домой или по делам дали более 7 000 тонн выбросов. Еда, одежда, бумага и мусор вносили меньший, но всё же важный вклад: в пищевом сегменте основной след приходился на мясо и молочные продукты, хотя по массе люди потребляли гораздо больше растительной пищи.

Скрытый переход от дорог к зданиям

Одним из примечательных результатов стала тихая «переправка» углерода между разными частями жизни кампуса. По мере того как всё больше преподавателей и студентов переходили на электромобили, их поездки перестали сжигать топливо в двигателях. Вместо этого они потребляли дополнительную электроэнергию от кампусной сети. Формально это переместило часть выбросов из категории транспорта в категорию зданий, потому что электроэнергия, используемая для зарядки, учитывается вместе с другим электропотреблением зданий. В 2019 году этот сдвиг составил около 1 600 тонн диоксида углерода, и исследование предполагает, что эффект будет расти по мере распространения электромобилей. Это улучшает качество воздуха вдоль дорог, но усиливает потребность в низкоуглеродной электроэнергии для питания кампуса.

Проектирование более чистой энергетической системы

Чтобы бороться с этими выбросами, команда разработала индивидуальную энергетическую систему для кампуса, сочетающую несколько чистых технологий. Они предлагают большое поле солнечных панелей на крышах и открытых площадках, геотермальные тепловые насосы, использующие стабильную температуру грунта для отопления и охлаждения, а также генераторы и котлы, утилизирующие отработанное тепло вместо его выброса. Эти компоненты связали бы систему накопителей энергии, чтобы избыточная солнечная энергия в дневное время могла питать освещение и заряжать электромобили ночью. Компьютерное моделирование показывает, что такая «многоэнергетическая комплементарная система» может сократить выбросы от сжигания топлива и покупной электроэнергии примерно на 50 процентов, а также сэкономить около 1,7 миллиона долларов США ежегодных эксплуатационных затрат.

Повседневный выбор и будущие умные инструменты

Одна только технология не решит проблему — важны и ежедневные привычки. В исследовании перечислены практические шаги, которые можно реализовать немедленно: улучшение теплоизоляции зданий для снижения потребности в отоплении, более энергоэффективное освещение и приборы, меры по экономии воды и переработке, более экологичные варианты передвижения, кампании против пищевых отходов, усиление программ по переработке и переход к более «бумаго‑экономному» обучению и администрированию. Взгляд в будущее показывает большой потенциал цифровых инструментов. Комбинируя датчики, сетевые данные и искусственный интеллект, кампусы смогут отслеживать выбросы в реальном времени, прогнозировать потребности в энергии и опробовать различные «что‑если» сценарии в виртуальном двойнике кампуса перед изменением реальных систем.

Что это значит для людей на кампусе

Проще говоря, исследование показывает, что большая часть климатического воздействия университета связана с тем, чтобы поддерживать здания теплыми, прохладными и энергоснабженными — и что более разумные энергетические системы и умеренные изменения образа жизни могут существенно сократить это воздействие. Южный кампус Хэнаньского политехнического университета предлагает рабочую модель: перестроив источники и использование энергии и поощряя низкоуглеродное поведение, он может сократить выбросы наполовину и при этом сэкономить деньги. Поскольку кампусы похожи на компактные города и формируют будущих лидеров, извлеченные уроки могут распространиться дальше, помогая другим университетам — а в итоге городам и предприятиям — разработать практичные пути к углеродно‑нейтральной жизни.

Цитирование: Liu, J., Mao, X. & Wang, H. Accounting carbon emission and proposals for their reduction at a university campus in China. Sci Rep 16, 14546 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-23719-z

Ключевые слова: углеродный след кампуса, энергопотребление университета, низкоуглеродные кампусы, многоэнергетические системы, электромобили