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普林斯顿大学新闻

转向净零心态

绿色技术有望大幅减少碳排放,帮助人类避免气候变化带来的最恶劣影响。但是,如果没有个人和团体的支持——无论是建立节约能源的新习惯和惯例,还是激励支持制定政策,使其能够向更清洁的技术过渡——进展可能会比需要的慢得多。

普林斯顿大学(Princeton University)正致力于在2046年建校300周年之际实现校园碳排放净零,它已将这种改变作为其整体计划的关键组成部分。除了安装由太阳能和风能等可再生能源驱动的节能和无燃烧技术新系统外,普林斯顿大学正在评估其围绕能源使用的校园文化,以进一步减少能源需求,并促进节约思维。

普林斯顿大学可持续发展办公室(Office of Sustainability)负责学术参与和校园实验室项目的助理主任Ijeoma Nwagwu说:“解决气候问题不仅仅是一种技术解决方案。”“我们正走在一条路上,尽我们所能在技术上实现净零。但应对气候变化有一个潜在的人类因素。为了看到持久的进步,每个人都必须与我们的方向一致。”

普林斯顿大学已与国际行为科学公司evidence合作,支持校园内的试点项目的设计、交付和评估,以减少能源消耗,并为实现普林斯顿的可持续发展目标做出贡献。

普林斯顿大学可持续发展办公室(Office of sustainability)主任莎娜•韦伯(Shana Weber)说:“弄清楚能源系统与行为、基础设施与个人行为之间的相互作用,是可持续发展思想的先锋。”“在示范规模上工作是至关重要的。任何成功的方法都是可重复和可扩展的。”

韦伯补充说:“如果我们希望在任何程度上改变行为,来自各级领导的普遍、持久和持续的叙述几乎是成功的先决条件。当我们试图养成新习惯时,我们都需要别人的提醒——即使我们渴望养成新习惯,这些习惯也很少会自动产生。”

作为普林斯顿E-filliates伙伴关系的成员,这是一个由Andlinger能源与环境中心管理的企业会员项目,evidence已经在与普林斯顿大学的学者合作,研究可能在全球范围内阻碍成功能源转型的因素,并设计能够促进新能源技术采用的干预措施。evidence也在吸引博士后、研究生和本科生通过行为思考能源使用并开发解决方案。

evidence在普林斯顿大学的咨询工作分为三个阶段。第一阶段开始于2021年夏天,是一项分析,探索影响校园能源消耗的无数潜在的和相互关联的因素。第二和第三阶段将持续到2022年,重点是基于行为科学的策略的初步设计和测试。

迄今为止,循证科技与普林斯顿大学可持续发展办公室(Office of Sustainability)合作,已经吸引了超过25个校园部门和团体的个人参与。

约翰·皮克林是evidfor的首席行为科学家,也是Andlinger中心的非居民研究员。他表示,普林斯顿大学可以通过其无燃烧能源系统(目前正在建设中)实现大约80%的校园碳排放目标,该系统结合了热泵、热存储和地理交换建筑的能源改善,以及向可再生能源的转变。他说,然而,剩下的比例取决于校园社区。

皮克林说:“在向净零的转变过程中,有一个组成部分是行为方面的,它涉及人员和决策。”“我们的目标是了解这些行为和决定是什么,以及我们如何有意义地影响它们。”

他补充说:“普林斯顿大学在国际上领导着净零过渡的工作,并成功地参与了这项工作。”“对普林斯顿来说,这是一个展示所有部分如何相互联系的机会——技术、科学、基础设施、行为、治理——以及所有这些如何共同实现净零。”

记得关灯——还有通风柜

students working in a lab

在整个大学的实验室中使用的通风柜,如这里展示的弗里克化学实验室的通风柜,是一个重要的安全功能,但它们也是普林斯顿校园中最大的能源消耗者之一,需要的能源相当于一个或多个独户住宅。剑桥大学正在采取措施实现校园碳排放净零,同时它也在寻求减少能源消耗的方法,鼓励研究人员在通风橱不使用时关闭通风橱。

evidence对大学社区的初步分析集中在三个方面。一个是普林斯顿实验室通风柜的使用。整个校园有738个通风柜,它们把危险的或有气味的物质从空气中带走。

每个通风柜消耗的能量相当于一个或多个家庭,所以重要的是,他们的窗框(保护研究人员免受通风柜内实验的屏障)在不使用时关闭。当窗框关闭,风扇拉空气通过引擎盖斜坡下降,使用更少的能源。

2021年秋天,一门计算机科学本科课程的学生开始开发一种基于网络的仪表盘,可以帮助普林斯顿实验室的研究人员跟踪他们的能源使用情况。

在这个项目中,学生们检查了伊坎实验室通风柜的能源消耗。他们使用来自路易斯-西格勒综合基因组学研究所(Lewis-Sigler Institute for Integrative Genomics)化学教授约书亚·拉比诺维茨(Joshua Rabinowitz)实验室的实时数据,为他们的仪表盘创建了一个原型。

当这样的仪表板完全实现时,实验室成员可以使用它来监控他们的能源消耗的影响,并设置能源使用目标。

该项目团队的大三学生摩根·特曼(Morgan Teman)表示,她的团队的研究让人大开眼界,他们对伊坎实验室(Icahn Laboratory)的耗能装置进行了盘点,这些装置即使在不活跃的情况下也在持续使用。

“也许它已经融入了校园文化或美国文化,但没有人意识到或意识到事情总是在运行,你需要一个展示,能够认识到这一点,并影响变化,”提曼说。

在普林斯顿,个人行动可以产生重大影响的另一个领域是活动设施的使用,包括教室和演讲厅、艺术表演空间和体育设施。一旦为活动预留了场地,其供暖或制冷系统必须打开(取决于季节),以及照明和任何音频、视觉和数字功能。这些都需要消耗大量的能量。

如果系统在事件发生之前过早地启用,或者在需要它们很久之后才关闭,或者如果它们继续运行,那么所浪费的能量是巨大的。

Light set up in theater

校园中的事件空间会消耗大量的能量,特别是当它们的系统在事件发生之前过早地启用,或者在需要它们很久之后才关闭,或者它们继续运行。事件调度器可以通过只安排空间使用的时间,或者在不再举办事件时取消预订来帮助减少能源使用。

最后,大学有机会更广泛地针对学生、教师和员工的习惯。虽然这在能源使用中所占的比例较小——例如,学生宿舍的能源消耗约占普林斯顿大学总能源消耗的10%——但激励校园社区每天更有意识地使用能源,为围绕可持续发展的参与和社区建设提供了机会。

皮克林说:“在校园里,这是三个领域中影响最小的,但它与最重要的一点联系在一起,那就是我们需要一种文化和行为粘合剂,将所有这些结合在一起。”

皮克林说,当涉及到行为科学时,让人们改变他们的行为并不是最难的部分——最难的是让这种行为改变持续下去。这是不可能发生的,除非任何组织从下到上进行系统性的变革。换句话说,个人的选择和行动很重要,但在更大的群体或组织中,它们的背景和意义也很重要。

他说:“如果这不是行动号召的一部分,人们就不会意识到他们为什么要这么做,行为就会迅速萎缩。”“所以你需要一套策略。这是公司的总体愿景和使命,也是为什么要这么做的提醒。”

个人的力量

埃尔克·韦伯(Elke Weber)是格哈德·r·安德林格(Gerhard R. Andlinger)能源与环境教授、心理学教授、公共与国际事务学院(School of Public and International Affairs)教授,他说,个人的改变始于帮助人们感觉到他们有行动能力,他们的行动将对全球气候问题产生影响。

韦伯研究人类对气候变化和能源转型的反应,他解释说,人们通过三个不同的过程做出决定:通过理性,通过情感,或基于规则。当这三种因素在决策中适当地发挥作用时,持久的行为改变就会生根发芽。

“行为改变需要对你试图改变其行为的群体有深入的了解——他们的目标、恐惧和希望是什么,他们喜欢如何处理信息,以及他们从什么来源获得信息,”韦伯说。

还需要考虑如何包装信息。“如果你建造了它,他们可能不会来,”韦伯说。“所以工程解决方案本身是不够的。”在政府和机构考虑如何减少能源消耗并制定新的政策和技术时,鼓励以一种与社区产生共鸣的方式进行变革是至关重要的,这需要大规模地发生。

韦伯说,政策解决方案需要经过深思熟虑的研究、目标定位和信息传递,特别是因为激励人们做出某些选择可以采取多种不同的形式。韦伯解释说:“我认为我们的决策者没有充分意识到与人类行为相关的信息的丰富,他们需要考虑制定好的政策,并以最优的方式实施它们。”“假设你想补贴电动汽车。你可以用不同的方法。你可以在购买时这样做,也可以在人们的年度所得税申报单上退款。从一长串的心理原因来看,第一种方式要好得多。”

从社区和作为一个社区学习

与普林斯顿大学的大多数可持续发展项目一样——其中许多项目处于国内和国际类似能源转型的前沿——教师、博士后和学生都可以通过课程和研究参与进来。

霍利·卡格亚诺,安德林格中心的杰出博士后研究员,将参与证据公司关于普林斯顿校园文化和特定能源节约需求的研究,参与教职员工和学生的倡议。

Caggiano说,她有兴趣研究在校园里学习到哪些关于可持续发展的行动,并形成实践,成为我们日常生活的一部分。通过她的研究,她还计划调查学生是否觉得自己有能力做出改变,他们如何回应自上而下的指令,以及同伴影响力的影响。

“普林斯顿大学不仅有机会减少其对环境的影响,而且还能以更全面的方式与学生、教职员工进行对话,从而了解他们对能源和资源消耗的看法,”Caggiano说。

这些发现不仅可以在普林斯顿大学,还可以在其他地方,帮助人们有效地传递有关能源使用的信息。她说:“这项工作最令人兴奋的部分之一是,有机会将普林斯顿定位为一个改变的孵化器,这种改变从校园开始,但追随我们在世界各地社区的多元化成员。”