住宅和商业供暖是世界各地城市都在努力提高效率的众多能源需求之一。玻璃摩天大楼在吸热方面尤其糟糕，这些反射性的庞然大物是在过去几十年的增长和扩张中建造的，对节能不太关心。但这不仅仅是对供暖的重新思考:堆肥、污水回收、汽车共享以及许多其他创新想法都可以重塑城市生活，同时减少碳排放。正如一个新的描述文章在科学在美国，没有哪个城市比温哥华更努力地在这类转型中发挥主导作用。

绿色的目标

温哥华市政府官员挑战自己，要成为世界上最环保的城市。这个宣言背后的数字是什么?该市希望到2020年将建筑的能源消耗和排放减少20%，并要求2030年后建造的所有新建筑都没有排放。这是一个勇敢的目标，不仅需要大量的可再生能源，还需要巧妙地改变城市的基本运作方式。

对于这座位于加拿大西部西雅图北部的城市来说，绿色绝不是什么新颜色。这座城市在1990年正式将气候变化列为威胁(当时你所在的城市在做什么?)，它对水电的依赖使其碳排放量下降，超过了北美任何其他主要城市。即使是现在，城市规划也会吸引市民居住在城市的中心，从而增加人口密度，降低人均所需资源。

但更多的变化即将到来，让我们回到热成像上燃烧着红色的巨大摩天大楼。温哥华超过三分之二的能源用于建筑供暖，这只是一个表明生态友好型人口密度和一些可再生水电还不够的迹象。重新思考基本的城市流程和重新创造新的规范是温哥华的巨大希望。这里有一些关于玻璃之城的能源效率、废物管理和交通控制的想法。

1. 对垃圾采取强硬措施。你是如何区分垃圾和回收利用的?铝罐有时会进入你的废纸篓吗?如果是这样的话，如果你住在温哥华，警告贴纸和违规罚款就会出现在你家门口。垃圾检查员现在在街道上巡逻，检查垃圾的正确分类。但这不仅仅是把纸和金属分开。该市发现，40%的垃圾填埋场甲烷，主要来自有机废物，正在逃逸到大气中，导致温室气体排放。检查人员现在分发绿色垃圾桶，让市民们扔掉肉、骨头和腐烂的剩菜剩饭。这些垃圾最终会进入堆肥设施，以减少进入垃圾填埋场的有机物数量，并为当地农民提供土壤。检查人员也希望不只是拍马屁。“面对面的教育是我们的工作，”杰斯·菲戈(Jez Figol)是许多向居民讲述如何减少他们的足迹的检查员之一。

2. 从污水中加热。温哥华的工厂现在不再倾倒污水，而是从废水中提取热量，重新用于为建筑物供暖。废水通过一个巨大的过滤器(想象一下你的厨房滤器上有类固醇)去除大颗粒，然后通过一个像半卡车一样大的热交换器。这种热交换器将热量通过贯穿许多城市建筑的管道往回推，从一个工厂向大约6000个居民提供热水。全都来自污水废物!

3. 反思交通。交通拥堵几乎困扰着每一个城市，温哥华正在赶时髦创造自行车友好的交通模式和方便的汽车租赁。为了鼓励更多的人骑自行车上班，北京各处都出现了自行车道。汽车共享也开始蓬勃发展，城市官员预测，每一辆租赁汽车将减少多达11辆私家车。最后，城市鼓励大众交通，这给系统带来了压力，因为它越来越受欢迎。所有这些改进使交通控制成为温哥华迄今为止最大的成功故事之一，因为该市已经实现了人均驾驶公里数减少20%的目标。

第一的挑战

温哥华官员在2011年的行动计划中概述了大部分变化，到2050年减排80%。目前，由于上述变化，排放量在大约4-5年内减少了7%。

不幸的是，并非所有温哥华的绿化都取得了成功。大多数摩天大楼仍然在泄漏热量，因为它们几乎不可能翻新。温哥华绿色建筑项目负责人肖恩·潘德(Sean Pander)说:“玻璃幕墙建筑很糟糕，改造成本很高。”唯一的选择是慢慢拆除旧建筑，建造更严格的能效标准的新建筑，这需要很长时间。市议会为私营企业自愿改善环境提供了少量的财政激励措施，但具体细节，比如将员工临时安置在哪里，还没有具体落实。

还有其他一些迫在眉睫的问题可能会扰乱温哥华的绿色计划。这些问题大多涉及城市与省级或国家级之间的利益冲突。例如，省政府官员将很快决定是否可以在温哥华港口附近建造石油管道和天然气出口设施，这将使排放量飙升。这样的冲突说明了城市官员在绿化城市时所面临的独特挑战，他们一边向公众自豪地宣传绿色政策，一边与加拿大政府的其他部门进行外交合作，以使他们的使命获得成功。

还有一些只有公民才能实现的可持续发展之路。平均而言，城市需要的土地足迹大约是城市实际面积的200倍。城市可以制定尽可能多的创新政策，但只有通过公民个人的选择才能显著减少碳足迹:他们吃什么、什么时候关灯、空调开多高，以及他们支持什么样的可再生能源政策。城市可以尽自己的一份力，听到官员们如此热情地带头走向绿色，让人充满希望。让我们希望市民们能够将这种热情和行动与自己的意愿和创新相匹配，帮助城市永远绿色。与此同时，温哥华继续推进绿色创新的前沿，希望其他城市也能效仿。

参考文献

维斯,投资者“温哥华的绿色梦想。”科学，352 (6288)， 918-921, 2016

图学分

芝加哥Aqua塔的热照片，由Jim D’aloisio提供维基百科

想象一下，在漫长的驾驶过程中，当黄昏变成夜晚时，逐渐变暗的高速公路开始发出柔和的蓝色和绿色光芒，照亮前方的道路。在墨西哥圣尼古拉斯伊达尔戈大学的何塞·卡洛斯·卢比奥发明了发光水泥后，这种可能性可能成为现实。这种新型材料可以为汽车、卡车、自行车和行人提供不用电的照明通道。

混凝土国家

大多数发达国家现在依靠庞大的道路网络来实现城市之间的快速交通。美国高速公路系统由超过16万英里的公路组成，这些公路遍布全国，其中大多数道路都需要某种类型的照明，供夜间司机使用。仅在美国，建筑和公共照明每年使用2620亿千瓦时(kWh)，约占所有商业用电量的19%。到2030年，中国的高速公路网将增长到类似的规模，并要求类似的照明要求。

随着气候变化的阴影日益逼近，社会被迫转向可再生能源，找到一种低碳和节能的方法来为高速公路照明可以显著降低能源消耗。与此同时，全球水泥产量接近40亿吨;高效节能的高速公路照明引入了一个巨大的商业市场，这将为企业家提供有用的新技术。

磷光公路

九年前，卢比奥教授认识到节能道路照明的必要性。他的解决方案是制造一种水泥，白天吸收太阳能，晚上释放。实际上，他的目标是开发一种包含在一种材料中的道路和照明系统。卢比奥说:“当我开始这个项目时，我意识到世界上没有类似的东西，所以我开始致力于这个项目。”“主要问题是水泥是一种不透明的物体，不允许光线通过它的内部。”

这种不透明的问题源于传统的水泥制造方法。通常情况下，水泥最初是与水混合的灰尘，形成一种类似于发胶的物质。这种凝胶最终会在混合材料中硬化，这些材料被用来建造今天我们看到的数十万英里的混凝土道路。然而，这一过程也会在凝胶中产生晶体薄片，阻挡入射的阳光。

卢比奥教授对水泥微结构进行了9年的实验，最终开发出了一种完全消除这些晶体薄片的新材料。如果没有这些薄片，射入的光线就能穿透并被混凝土的最深处吸收。同时，这种材料是磷光的，这意味着它会吸收太阳能，然后以光的形式释放出来。在白天，水泥本质上是一个能量存储装置，吸收所有的阳光并激发材料中的电子。在晚上，这些电子最终放松到原来的状态，在这个过程中发光。一旦夜幕降临，这种水泥可以在不使用任何电力的情况下提供12个小时的照明。

环保的高速公路

这种发光混凝土的好处不仅仅在于它的电力独立性。大多数合成磷光材料是由塑料制成的。这些材料是由有机物质组成的，长期暴露在紫外线下，通常在三年内就会分解。相比之下，水泥仅由沙子、灰尘或粘土制成，其使用寿命接近一个世纪。

水泥的简单成分也使其相当环保。沙子等资源很容易获得，唯一的制造废物是水蒸汽。一种具有如此多好处的材料吸引了全球的关注，这也许并不令人意外。卢比奥说:“由于这项专利，世界各地都出现了其他专利。”“在英国，我们获得了伦敦皇家工程学院(Royal Engineering Academy of London)牛顿基金(Newton fund)的认可，该基金负责挑选全球科技和创业领域的成功案例。”

不过，用这种水泥制成的混凝土短期内不会点亮你附近的高速公路。尽管基础研究已经显示出巨大的前景，但下一步将涉及技术转移到商业化和大规模制造。然而，由于这种材料对环境的诸多好处，未来的高速公路可能会在这个迫切需要能源解决方案的时代成为技术创新的闪亮灯塔。

资源

Phys.org。”寻找发光水泥的高速公路2016年5月17日访问。

环境影响评价。常见问题， 2016年5月17日访问。

照片学分

磷光水泥的照片curbed.com