Zrównoważone budownictwo; w poszukiwaniu przemiany prometejskiej

• Autorzy: Czarnecki Lech , Deja Jan

Warianty tytułu

EN

Sustainable building construction; in search of the Promethean transformation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono krytyczną analizę znaczenia elementów termodynamicznych w kształtowaniu zrównoważonego rozwoju w budownictwie. Przedstawiono współczesne wyzwania stojące przed wykorzystywanymi masowo materiałami, takimi jak beton i cement. Pokazano, jak na przestrzeni lat następuje rozwój betonu: nie przez substytucję, a przez modyfikacje. Na podstawie rzeczywistych danych z polskiego przemysłu cementowego pokazano, jak zmiany technologiczne, ograniczając zapotrzebowanie na energię cieplną w produkcji klinkieru portlandzkiego, próbują przesunąć barierę termodynamiczną całego procesu. Przedstawiono także krytyczne opinie na temat możliwości dokonania takich prometejskich zmian, wskazując jednak, że w wielu publikacjach pojawiają się stwierdzenia, że tylko te zmiany są zdolne wygenerować skokową zmianę w rozwoju ludzkości.

EN

This contribution is a critical analysis of the role of thermodynamic factors in shaping the sustainable development in building engineering. The actual challenges are presented on the example of concrete and cement – the commonly used materials. It has been found that the development of concrete technology occurs by modification, not by substitution. Taking into account the data supplied by Polish cement industry it is possible to reveal that the changes in the field of technology, aimed in the reduction of energy consumption for cement clinker production, replace the thermodynamic barrier of the process as a whole. In this contribution, the critical opinions relating to the possibility of Promethean evolution mentioned above are presented too. However, in many reports there is an idea that only these changes could generate a step change in the development of humanity.

Słowa kluczowe

PL

rozwój zrównoważony; budownictwo zrównoważone; wymagania podstawowe; przemiana prometejska; beton; energia; termodynamika; ograniczenie

EN

sustainable development; sustainable construction; basic requirements; Promethean transformation; concrete; energy; thermodynamics; limitation

• Wydawca: Fundacja Polskiego Związku Inżynierów i Techników Budownictwa
• Czasopismo: Inżynieria i Budownictwo
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 77, nr 7
• Strony: 300--308
• Opis fizyczny: Bibliogr. 50 poz., il.

Twórcy

autor

Czarnecki Lech

• Instytut Techniki Budowlanej

autor

Deja Jan

• Akademia Górniczo-Hutniczna, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, Kraków

Bibliografia

• [1] Czarnecki L., Kaproń M., Piasecki M., Wall S.: Budownictwo zrównoważone budownictwem przyszłości. "Inżynieria i Budownictwo", nr 1/2012.
• [2] Czarnecki L.: Moje poszukiwania prawdy w inżynierii materiałów budowlanych. "Inżynieria i Budownictwo", nr 11/2020.
• [3] Georgescu-Roegen N.: The Entropy Law and the Economic Process. Harvard University Press, Cambridge. 1971
• [4] Georgescu-Roegen N.: The Promethean condition of viable Technologies. "Materials and Society" , vol. 7, No. 3/4, 1983.
• [5] Komunikat Komisji Europejskiej: Europejski Zielony Ład. COM(2019) 640 https:l/eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML?uri=CE-LEX:52019DC0640&from=EN (dostęp 05.05.2021).
• [6] Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów: Fala renowacji na potrzeby Europy - ekologizacja budynków, tworzenie miejsc pracy, poprawa jakości życia. COM(2020) 662 https://eur-Iex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/HTML/?uri=CELE-X:52020DC0662&from=EN (dostęp 05.05.2021).
• [7] Brutland G.H.: Our Common Future. Report on the Word Comission on Environment and Development. Oxford University Press, 1987.
• [8] Seini-Exupery A: Mały Książę. Tłum. A Kozak. Fundacja Nowoczesna Polska, 2021. https:/Iwolnelektury.pl/media/book/pdf/saint-exupery-maly-ksiaze.pdf (dostęp 05.05.2021).
• [9] Encyklika Laudato Si' Ojca Świętego Franciszka poświęcona trosce o wspólny dom. http://www.vatican.va/content/francesco/pl/encyclicals/documents/papa-francesco_20150524_enciclica-Iaudato-si.html (dostęp 05.05.2021).
• [10] Daly H.: Beyond Growth: The Economics of Sustainable Development. Beacon Press, Boston, 1996.
• [11] Construction Products Regulation, CPR-UE 305/2011 https:/Ieur-Iex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX: 32011R0305 (dostęp 05.05.2021).
• [12] Czarnecki L., Hager I., Tracz J.: Material Problems in Civil Engineering: Ideas-Driving Forces-Research Arena. "Procedia Engineering" 108, 3-12, 2015. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.06.110.
• [13] Czarnecki L., Justnes H.: Zrównoważony trwały beton. "Cement Wapno Beton", 17/79, nr 6,2012, s. 341-362. http://cementwapnobeton.pl/pdfl2012/2012_6/Czarnecki-06-12.pdf (dostęp 05.05.2021 ).
• [14] Coatanea E. et al.: Analysis of the concept of sustainability: definition of conditions for using exergy as a uniform environmental metric. Proceedings of LCE 2006.
• [15] Wall G.: Exergy - a useful concept within resorce accouting. Report 77-42. Institute of Theoretical Physics. Chalmera University. Göteborg 1977.
• [16] Acemoglu D., Robinson J.: Why nation fail: the origins of power, prosperity and poverty. Crown Publisher, NY 2012.
• [17] Kovar J.: Will sustainable construction avert the doom of the oil civilisation? https://www.stavebni-forum.cz/en/article/13059/will-sustainable-construction-avert-the-doom-of-the-oiI-civiIization/ (dostęp 05.05.2021).
• [18] Gore A.: Prawda nadal niewygodna. Tłum. P. Cichawa. Wydawnictwo Sonia Draga, Katowice 2018.
• [19] Scrivener K.L., John V.M., Gartner E.M.: Eco-efficient cements: Potential economically viable solutions for a low-CO2 cement-based materials industry. "Cement and Concrete Research", Vol. 114/2018, https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2018.03.015.
• [20] Kleidon A., Malhiand Y., Cox P.M.: Maximum entropy production in environmental and ecological systems. "Philosophical Transactions of the Royal Society B" B3651297-1302 (2010). http://doi.org/10.1098/rstb.201 0.0018.
• [21] Cleveland C.J., O'Connor P.: An Assessment of the Energy Return on Investment (EROI) of Oil Shale. Final Report. June 2010. https://westernresourceadvocates.org/wp-content/uploads/dlm_uploads/2015/07/oseroireport.pdf (dostęp 30.04.2021).
• [22] Zimmermann T.: Parameterized tool for site specific LCAs of wind energy converters. "Int. J. Life Cycle Assess", No. 18/2013. https://doi.org/10.1007/s11367-012-0467-y.
• [23] Weißbach D., Ruprecht G., Huke, A., Czerski K., Gottlieb S., Hussein A.: Energy intensities, EROIs (energy returned on invested), and energy payback times of electricity generating power plants. "Energy", Vol. 52/2013, https://doi.org/10.1016/j.energy.2013.01.029.
• [24] De Wild-Scholten M.: Environmental profile of PV mass production: globalization. 26th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Hamburg, Germany, 5-9 September 2011. http://smartgreenscans.nl/publications/deWildScholten-2011-Environmental-profile-of-PV-mass-production.pdf (dostęp 05.05.2021).
• [25] Bendyk E.: W Polsce, czyli wszędzie. Rzecz o upadku i przyszłości świata. Wydawnictwo Polityka, Warszawa 2020.
• [26] Fizaineand F., Court V.: Energy expenditure, economic growth, and the minimum EROI of society. "Energy Policy", 95, issue C, 2016, https://EconPapers.repec.org/RePEc:eee:enepol:v:95:y: 2016:i-:c:p:172-186.
• [27] Price D.: Carrying Capacity Reconsidered. "Population and Environment", vol. 21, no. 1, 1999, JSTOR, www.jstor.org/stable/27503682.
• [28] Mehta P.K.: Greening of the Concrete Industry for Sustainable Development. "Concrete International" No. 24(7)/2002, http://eco-smartconcrete.com/docs/trmehta02.pdf (dostęp 05.05.2021).
• [29] Hubbert M.K.: Energy Resources. National Research Council. The National Academies Press. Washington, DC, 1962. https://doi.org/10.17226/21 066.
• [30] https://www.vox.com/future-perfect/2018/11/8/18052076/human-history-in-one-chart-industrial-revolution (dostęp 05.05.2021).
• [31] https://lukemuehlhauser.com/industrial-revolution/ (dostęp 05.05.2021 ).
• [32] https://delong.typepad.com/delong_long_form/1998/01/back-on-top-the-us-economy-economic-growth-and-the-rhetoric-of-national-power.html (dostęp 05.05.2021).
• [33] https://ourworldindata.org/world-population-growth (dostęp 05.05.2021 ).
• [34] Bonaiuti M.: Are we entering the age of involuntary degrowth? Promethean technologies and declining returns of innovation. "Journal of Cleaner Production", Vol. 197, Part 2, 2018, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.02.196.
• [35] Kledyński Z. et al.: Condition of circular economy in Poland. "Archives of Civil Engineering", No. 66(3)/2020, DOI: 10.24425/ace.2020.131820.
• [36] Tomaszewska J.: Polski sektor budowlany a GOZ. "Materiały Budowlane", 568(12)/2019. DOI: 10.15199/33.2019.12.01.
• [37] Czarnecki L., Weiss V.: Meaning of Synergy Effects in Composite Materials and Structures. [W:] Brittle Matrix Composites 2, Springer Netherlands, 1989.
• [38] Czarnecki L., Łukowski P., Chmielewska B.: Statistical analysis of the synergetic effects in epoxy concretes. [In:] Proc. of XI Int. Congress on Polymers in Concrete, Berlin 2004.
• [39] Czarnecki L.: Concrete-polymer composites: trends shaping the future. "International Journal ot the Society of Materials Engineering for Resources", No. 15(1)/2007.
• [40] Trubaev P.A., Besedin P.V.: Teoretyczne Podstawy Inżynierii Chemicznej. Tom 39, nr 6/2005.
• [41] Ryabin V.A., Ostroumov M.A., Svit T.F.: Thermodynamic Properties of Substances: Handbook, Moskwa: Khimiya, 1977.
• [42] Babushkin V.I., Matveev G.M., Mchedlov-Petrosyan O.P.: Termodinamika silikatov (Termodynamika krzemianów), Moskwa: Strojizdat, 1986.
• [43] Brodyanskii, B.M., Verkhivker, G.P., Karchev, Ya.Ya., et al.: Eksergeticheskie raschety tekhnicheskikh sistem: Spravochnoe posobie (Egzergia Obliczenia Systemów Inżynieryjnych: Podręcznik), Brodyanskii, B.M. i Dolinskii, A.A., Eds., Kijów: Naukova Dumka, 1991.
• [44] Szargut J., Petela R.: Egzergia (Exergy), Warsaw: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1965.
• [45] Stowarzyszenie Producentów Cementu: Spajamy Europejski Zielony Ład, Wydawnictwo "Polski Cement", Kraków 2020.
• [46] Khalil E.L.: Entropy law and exhaustion of natural resources Is Nicholas Georgescu-Roegen's paradigm detensible? "Ecological Economics", Vol. 2, Issue 2, 1990, https://doi.org/10.1016/0921-8009(90)90006-G.
• [47] Kåberger T., Månsson B.: Entropy and economic processes - physics perspectives. "Ecological Economics", Vol. 36, Issue 1, 2001, https://doi.org/10.1016/S0921-8009(00)00225-1 .
• [48] Hammond G.P., Winnett A.B.: The Influence of Thermodynamic Ideas on Ecological Economics: An Interdisciplinary Critique. "Sustainability", No. 1(4)/2009, https://doi.org/10.3390/su1041195.
• [49] Rammelt C.F., Crisp P.: A systems and thermodynamics perspective on technology in the circular economy. "Real-world Economics Review", No. 68. http://www.paecon.net/PAEReview/issue68/ RammeltCrisp68.pdf (dostęp 05.05.2021).
• [50] Hall Ch.A.S., Lambert J.G., Balogh S.B.: EROI of different fuels and the implications for society. "Energy Policy", Vol. 64/2014, https://doi.org/10.1016/j.enpoI.2013.05.049.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).