Puulla ilmastoneutraaliuteen? Johannes Tintner-Olifiersin haastattelu

Teräs ja sementti ovat suuria ilmaston tappajia. Rauta- ja terästeollisuus vastaa noin 11 prosentista maailman hiilidioksidipäästöistä ja sementtiteollisuus noin 2 prosentista. Ajatus teräsbetonin korvaamisesta rakentamisessa ilmastoystävällisemmällä rakennusmateriaalilla on ilmeinen. Joten pitäisikö meidän mieluummin rakentaa puusta? Olemmeko väsyneitä tähän? Onko puu todella CO8-neutraali? Vai voisimmeko metsän ilmakehästä poistaman hiilen jopa varastoida puurakennuksiin? Olisiko se ratkaisu kaikkiin ongelmiimme? Vai onko olemassa rajoituksia kuten monet tekniset ratkaisut?

Martin Auer SCIENTISTS FOR FUTURE -järjestöstä keskusteli tästä DR Johannes Tintner-Olifiers ylläpitää Wienin luonnonvara- ja sovellettavien biotieteiden yliopiston fysiikan ja materiaalitieteen instituutti.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: On selvää, että meidän on suuntauduttava uudelleen rakennusmateriaalien suhteen. Sementtiteollisuuden ja terästeollisuuden tällä hetkellä tuottamat päästöt ovat erittäin korkealla tasolla - kaikella kunnioituksella sementtiteollisuuden toimenpiteitä kohtaan hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Sementin tuotantoa ilmastoneutraalilla tavalla ja myös sideainesementin korvaamista muilla sideaineilla tutkitaan paljon. Töitä tehdään myös savupiipun hiilidioksidin erottamiseksi ja sitomiseksi sementin valmistuksen aikana. Voit tehdä sen riittävällä energialla. Kemiallisesti tämän CO2:n muuttaminen muoviksi vedyn avulla toimii. Kysymys kuuluu: mitä teet sen kanssa?

Rakennusmateriaalisementti on jatkossakin tärkeä, mutta se on erittäin luksustuote, koska se kuluttaa paljon energiaa - vaikka se olisi uusiutuvaa energiaa. Puhtaasti taloudellisesta näkökulmasta meillä ei ole siihen varaa. Sama koskee terästä. Yksikään suuri terästehdas ei tällä hetkellä toimi täysin uusiutuvalla energialla, eikä meilläkään ole siihen varaa.

Tarvitsemme rakennusmateriaaleja, jotka kuluttavat huomattavasti vähemmän energiaa. Niitä ei ole kovin montaa, mutta jos katsomme taaksepäin historiaan, niin valikoima on tuttu: savirakennus, puurakennus, kivi. Nämä ovat rakennusmateriaaleja, joita voidaan louhia ja käyttää suhteellisen pienellä energialla. Periaatteessa se on mahdollista, mutta puuteollisuus ei ole tällä hetkellä CO2-neutraalia. Puunkorjuu, puunjalostus, puuteollisuus työskentelee fossiilisella energialla. Sahateollisuus on suhteellisen edelleen ketjun paras lenkki, koska monet yritykset käyttävät omia sähkön ja lämmön yhteistuotantolaitoksia tuottamiensa valtavien sahanpuru- ja kuorimäärien kanssa. Puuteollisuudessa käytetään laajaa valikoimaa fossiilisiin raaka-aineisiin perustuvia synteettisiä materiaaleja, esimerkiksi liimaukseen, . Tutkimuksia on paljon, mutta tilanne on tällä hetkellä sellainen.

Tästä huolimatta puun hiilijalanjälki on paljon parempi kuin teräsbetonin. Sementin valmistukseen käytettävät kiertouunit polttavat joskus raskasta öljyä. Sementtiteollisuus aiheuttaa 2 prosenttia maailman hiilidioksidipäästöistä. Mutta polttoaineet ovat vain yksi näkökohta. Toinen puoli on kemiallinen reaktio. Kalkkikivi on pohjimmiltaan kalsiumin, hiilen ja hapen yhdiste. Muutettaessa sementtiklinkkeriksi korkeissa lämpötiloissa (n. 8°C) hiili vapautuu CO2:na.

MARTIN AUER: Paljon mietitään, miten hiili saadaan talteen ilmakehästä ja varastoida sitä pitkällä aikavälillä. Voisiko puu rakennusmateriaalina olla tällainen kauppa?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Laskelma on periaatteessa oikein: Jos otat metsästä puuta, hoidat tätä aluetta kestävästi, siellä kasvaa uudelleen metsä, eikä puuta polteta, vaan käsitellään rakennuksissa, niin puu varastoidaan sinne ja että CO2 ei ole ilmakehässä. Toistaiseksi oikein. Tiedämme, että puurakenteet voivat vanhentua hyvinkin. Japanissa on erittäin kuuluisia puurakenteita, jotka ovat yli 1000 vuotta vanhoja. Voimme oppia uskomattoman paljon ympäristöhistoriasta.

Vasemmalla: Hōryū-ji, "Opetuksen temppeli BuddhaIkarugassa, Japanissa. Dendrokronologisen analyysin mukaan keskipylvään puu kaadettiin vuonna 594.
Kuva: 663 ylämaata Wikimedian kautta
Oikealla: sauvakirkko Urnesissa, Norjassa, rakennettu 12- ja 13-luvuilla.
Kuva: Michael L. Rieser Wikimedian kautta

Ihmiset käyttivät puuta paljon viisaammin kuin me nykyään. Esimerkki: Puun teknisesti vahvin vyöhyke on haarayhteys. Sen on oltava erityisen tukeva, jotta oksa ei katkea. Mutta emme käytä sitä tänään. Tuomme puut sahalle ja sahaamme oksat pois. Varhaismodernin laivojen rakentamista varten etsittiin erityisesti oikean kaarevuuden omaavia puita. Minulla oli jokin aika sitten projekti perinteisestä hartsin valmistuksesta mustista mäntyistä, "Pechen". Oli vaikea löytää seppiä, joka pystyisi valmistamaan tarvittavan työkalun - adzen. Pecher teki itse kahvan ja etsi sopivaa koiranpenskaa. Hänellä oli sitten tämä työkalu koko loppuelämänsä. Sahot käsittelevät enintään neljästä viiteen puulajia, jotkut jopa erikoistuvat vain yhteen lajiin, pääasiassa lehtikuuseen tai kuuseen. Jotta puuta voitaisiin käyttää paremmin ja älykkäämmin, puuteollisuuden pitäisi muuttua paljon käsityöläisemmäksi, käyttää ihmistyövoimaa ja osaamista sekä tuottaa vähemmän massatuotantoa. Tietysti adze-kahvan valmistaminen kertaluonteisena olisi taloudellisesti ongelmallista. Mutta teknisesti tällainen tuote on ylivoimainen.

Vasemmalla: Neoliittisen uurreauran rekonstruktio, jossa hyödynnetään puun luonnollista haaroittumista.
Kuva: Wolfgang puhdas Wikimedian kautta
Oikealla: adze
Kuva: Razbak Wikimedian kautta

MARTIN AUER: Puu ei siis ole niin kestävää kuin tavallisesti luulisi?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: EU:n komissio luokitteli äskettäin puuteollisuuden irtotavaraksi ja kestäväksi. Tämä on herättänyt paljon kritiikkiä, sillä puun käyttö on kestävää vain, jos se ei vähennä kokonaismetsäkantaa. Metsien käyttö Itävallassa on tällä hetkellä kestävää, mutta tämä johtuu vain siitä, että emme tarvitse näitä resursseja niin kauan kuin käytämme fossiilisia raaka-aineita. Ulkoistamme myös metsäkadon osittain, koska tuomme rehua ja lihaa, joita varten metsät hakataan muualta. Tuomme myös grillihiiltä Brasiliasta tai Namibiasta.

MARTIN AUER: Olisiko meillä tarpeeksi puuta rakennusteollisuuden muuttamiseksi?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Yleensä rakennusteollisuutemme on valtavasti paisunut. Rakennamme liikaa ja kierrätämme aivan liian vähän. Suurin osa rakennuksista ei ole suunniteltu kierrätettäväksi. Jos haluaisimme korvata nykyisin asennetut teräs- ja betonimäärät puulla, meillä ei siihen riittäisi. Suuri ongelma on, että rakenteilla on nykyään suhteellisen lyhyt käyttöikä. Suurin osa teräsbetonirakennuksista puretaan 30–40 vuoden kuluttua. Tämä on resurssien tuhlausta, johon meillä ei ole varaa. Ja niin kauan kuin emme ole ratkaisseet tätä ongelmaa, ei auta teräsbetonin korvaaminen puulla.

Jos samaan aikaan haluamme käyttää paljon enemmän biomassaa energiantuotantoon ja antaa paljon enemmän biomassaa takaisin rakennusmateriaalina ja paljon enemmän maata maataloudelle - se ei vain ole mahdollista. Ja jos puuta julistetaan irtotavarana CO2-neutraaliksi, on olemassa riski, että metsämme kaadetaan. Ne kasvaisivat sitten takaisin 50 tai 100 vuodessa, mutta muutaman seuraavan vuoden aikana tämä ruokkii ilmastonmuutosta yhtä paljon kuin fossiilisten raaka-aineiden kulutus. Ja vaikka puuta voidaan varastoida rakennuksissa pitkäänkin, suuri osa poltetaan sahausjätteenä. Käsittelyvaiheita on monia, ja lopulta vain viidesosa puusta asennetaan.

MARTIN AUER: Kuinka korkealle puusta voisi rakentaa?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Puurakenteella voidaan varmasti rakentaa 10-15 kerroksinen kerrostalo, jonka kaikkien osien ei tarvitse olla samaa kantavuutta kuin teräsbetonilla. Savea voisi käyttää erityisesti sisustussuunnittelussa. Samoin kuin betoni, savea voidaan täyttää muottiin ja tiivistää. Toisin kuin tiilet, puristettua maata ei tarvitse lämmittää. Varsinkin jos se voidaan uuttaa paikallisesti, savella on erittäin hyvä CO2-tasapaino. Jo nyt on yrityksiä, jotka valmistavat savesta, oljesta ja puusta valmistettuja esivalmistettuja osia. Tämä on varmasti tulevaisuuden rakennusmateriaali. Suurin ongelma on kuitenkin edelleen se, että rakennamme yksinkertaisesti liikaa. Meidän on pohdittava paljon enemmän sitä, kuinka vanhaa kalustoa kunnostamme. Mutta myös tässä rakennusmateriaalikysymys on ratkaiseva.

Puristetut maaseinät sisärakentamisessa
Kuva: tekijä tuntematon

MARTIN AUER: Mikä olisi suunnitelma Wienin kaltaisille suurkaupungeille?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Monikerroksisissa asuinrakennuksissa ei ole mitään syytä olla käyttämättä puu- tai puu-savirakentamista. Tämä on tällä hetkellä hintakysymys, mutta jos hinnoittelemme hiilidioksidipäästöt, niin taloudelliset realiteetit muuttuvat. Teräsbetoni on äärimmäisen luksustuote. Tarvitsemme sitä, koska esimerkiksi tunnelia tai patoa ei voi rakentaa puusta. Teräsbetoni 2-XNUMX kerroksisiin asuinrakennuksiin on luksusta, johon meillä ei ole varaa.

Kuitenkin: metsä kasvaa edelleen, mutta kasvu hidastuu, ennenaikaisen kuoleman riski kasvaa, tuholaisia ​​on yhä enemmän. Vaikka emme ottaisikaan mitään, emme voi olla varmoja, ettei metsä kuole takaisin. Mitä enemmän ilmaston lämpeneminen kiihtyy, sitä vähemmän metsä pystyy absorboimaan hiilidioksidia, eli sitä vähemmän se pystyy täyttämään sille asetetun tehtävän ilmastonmuutoksen hidastamiseksi. Tämä vähentää entisestään puun käyttöä rakennusmateriaalina. Mutta jos suhde on oikea, niin puu voi olla erittäin kestävä rakennusmateriaali, joka täyttää myös ilmastoneutraaliuden vaatimuksen.

Kansikuva: Martin Auer, massiivipuurakenteinen monikerroksinen asuinrakennus Wienissä Meidling