Wat als gebouwen zich als bomen zouden kunnen gedragen en koolstof vastleggen, de lucht zuiveren en het milieu regenereren? Het Amerikaanse architectenbureau Skidmore, Owings & Merrill (SOM) ontwikkelde een ontwerpconcept dat vandaag de dag gebouwd kan worden: Urban Sequoia. Dit innovatieve concept plaveit volgens SOM de weg naar een nieuwe, koolstofarme economie.
Urban Sequoia is een ontwerpconcept geïnspireerd door de natuur. Het concept werd voor het eerst gepresenteerd tijdens de VN-klimaatconferentie van 2021 in Glasgow. Sindsdien heeft SOM de architectuur van het hoogbouwprototype verfijnd en de volgende fase van het ontwerp gepresenteerd op de klimaatconferentie in Egypte in 2022. De volgende stap moet een pilotproject worden waarbij het concept daadwerkelijk wordt toegepast.
De noodzaak om de gebouwde omgeving te transformeren is voor iedereen inmiddels pijnlijk duidelijk. De bouwsector genereert bijna 40 procent van alle wereldwijde koolstofemissies. De stedelijke bevolking blijft de komende decennia bovendien stevig doorgroeien. Studies voorspellen dat er tegen 2050 nog eens 230 miljard vierkante meter nieuwe gebouwen nodig zullen zijn. Als we door blijven bouwen zoals we nu doen, dan betekent dat een ongekende toename van koolstofemissies. Maar het kan volgens SOM ook anders. Radicaal anders.
Circulaire economie
De centrale stelling van het innovatieve ontwerpconcept Urban Sequoia is dat de gebouwde omgeving koolstof kan opnemen. Het ontwerpvoorstel van SOM transformeert gebouwen in oplossingen. Simpelweg door op een andere manier te kijken naar het ontwerpen van gebouwen en steden en door gebruik te maken van andere materialen. Volgens het Amerikaanse architectenbureau is dat vandaag de dag al goed mogelijk. Daarmee kan een circulaire economie worden gecreëerd die koolstof absorbeert.
Urban Sequoia brengt verschillende onderdelen van duurzaam ontwerpen, de nieuwste innovaties en opkomende technologieën samen en past ze toe op de schaal van een gebouw. Door het gebruik van materialen te minimaliseren, biomaterialen toe te passen en geavanceerde biomassa en koolstof-afvangtechnologieën te integreren, realiseert Urban Sequoia een enorme koolstofreductie.
Het afgelopen jaar heeft SOM de architectuur van het hoogbouwprototype verder verfijnd. Drie vragen waren daarbij leidend:
- Hoe laag kunnen we gaan in het uitstoten van koolstof in de bouw?
- Hoe hoog kunnen we gaan in de koolstofvastlegging?
- En hoe ver kunnen we gaan in het verlengen van de levensduur van een gebouw?
Het nieuwste ontwerp voor Urban Sequoia geeft antwoord op al deze vragen.
Verder dan netto nul
In het nieuwste ontwerp van SOM kan een gebouw de ingebouwde koolstof vooraf met 70 procent verminderen, voor een belangrijk deel door een ander constructie toe te passen. In de eerste vijf jaar van de levensduur van de toren zou het gebouw vervolgens een reductie van 100 procent in de totale levensduur van koolstof bereiken. Daarmee wordt al binnen vijf jaar netto nul bereikt. Over een verlengde levensduur van 100 jaar zou een Urban Sequoia-gebouw meer dan 300 procent van de hoeveelheid koolstof absorberen die tijdens de constructie en werking wordt uitgestoten.
Mina Hasman, directeur Duurzaamheid bij SOM spreekt van een systeembenadering, een filosofie. ‘Het is een manier van denken over steden als ecologieën, als levende en ademende systemen die opnieuw kunnen worden geconfigureerd om de koolstof gedurende het hele leven drastisch te verminderen. Wij willen de gebouwde omgeving opnieuw omschrijven als een oplossing voor de klimaatcrisis.’
Hout en biobeton
De op de natuur gebaseerde strategieën achter de hoogbouw van SOM kunnen volgens Hasman worden toegepast op gebouwen van alle soorten en maten. Gebouwen maken hierbij gebruik van koolstof-vastleggende materialen zoals hout en biobeton om de ingebouwde koolstofemissies te verminderen. Geavanceerde technologieën zoals energieopwekkend zonneglas kunnen vervolgens de operationele koolstofemissies verlagen. Hasman: ‘Met deze oplossingen kunnen we verder gaan dan netto nul. We kunnen hiermee veel meer koolstof uit de atmosfeer halen.’
Door een gebouw om te vormen tot een milieuvriendelijke oplossing, kan het prototype hoogbouw maar liefst 1.000 ton koolstof per jaar vastleggen, wat overeenkomt met 48.500 bomen. De afgevangen koolstof kan vervolgens worden gebruikt in verschillende industriële toepassingen, waarmee de koolstofcyclus wordt voltooid. Hasman: ‘Hiermee wordt de basis gelegd voor een nieuwe koolstofverwijderingseconomie. Met geïntegreerde biomassa en algen kunnen groene gevels gebouwen veranderen in een biobrandstofbron die verwarmingssystemen, auto’s en vliegtuigen aandrijft.’
Planeet genezen
Gevangen koolstof en biomassa kunnen volgens de architecten van SOM ook gebruikt worden om biomaterialen te produceren voor wegen, bestrating en leidingen. Hasman: ‘Door stedelijke hardscapes om te zetten in tuinen, intense koolstof-absorberende landschappen te ontwerpen en straten achteraf aan te passen met extra koolstof-afvangende technologie, kan onze grijze infrastructuur tot 120 ton koolstof per vierkante kilometer vastleggen. Wanneer we deze strategieën repliceren in parken en andere groene ruimten, kunnen we jaarlijks tot 300 ton koolstof per vierkante kilometer besparen.
‘We leggen de basis voor een nieuwe koolstofverwijderingseconomie’
SOM heeft het hoogbouwprototype zo ontwikkeld dat het kan worden toegepast en aangepast aan de behoeften van elke stad ter wereld. ‘Met Urban Sequoia kunnen gebouwen helpen de planeet te genezen’, stelt Hasman. ‘Als elke stad over de hele wereld dit concept zou toepassen, zou de gebouwde omgeving elk jaar tot 1,6 miljard ton koolstof uit de atmosfeer kunnen verwijderen. Wij stellen ons dan ook een toekomst voor waarin Urban Sequoia de architectuur van hele buurten en steden zal inspireren.’