Með viði til loftslagshlutleysis? Viðtal við Johannes Tintner-Olifiers

Stál og sement eru miklir loftslagsdráparar. Járn- og stáliðnaðurinn er ábyrgur fyrir um 11 prósent af losun koltvísýrings í heiminum og sementsiðnaðurinn fyrir um 2 prósent. Hugmyndin um að skipta um járnbentri steinsteypu í byggingu fyrir loftslagsvænni byggingarefni er augljós. Svo ættum við frekar að byggja úr timbri? Erum við þreytt á þessu? Er viður í raun CO8 hlutlaus? Eða gætum við jafnvel geymt kolefnið sem skógurinn tekur upp úr andrúmsloftinu í timburbyggingum? Væri það lausnin á öllum vandamálum okkar? Eða eru takmarkanir eins og margar tæknilausnir?

Martin Auer frá SCIENTISTS FOR FUTURE ræddi þetta við dr Johannes Tintner-Olifiers viðhaldið af Institute for Physics and Materials Science við University of Natural Resources and Applied Life Sciences í Vínarborg.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Það er ljóst að við verðum að endurstilla okkur þegar kemur að byggingarefni. Losunin sem sementsiðnaðurinn og stáliðnaðurinn búa til um þessar mundir er mjög há - með fullri virðingu fyrir þeim aðgerðum sem sementsiðnaðurinn grípur til til að draga úr losun koltvísýrings. Miklar rannsóknir eru gerðar á því hvernig hægt er að framleiða sement á loftslagshlutlausan hátt og einnig hvernig hægt er að skipta bindiefnissementinu út fyrir önnur bindiefni. Einnig er unnið að því að skilja og binda CO2 í skorsteini við sementsframleiðslu. Þú getur gert það með nægri orku. Efnafræðilega virkar það að breyta þessu CO2 í plast með vetni. Spurningin er: hvað gerir maður þá við það?

Byggingarefnið sement verður enn mikilvægt í framtíðinni, en það verður einstaklega lúxusvara því það eyðir mikilli orku - jafnvel þótt um endurnýjanlega orku sé að ræða. Frá eingöngu efnahagslegu sjónarmiði munum við ekki vilja hafa efni á því. Sama á við um stál. Engin meiriháttar stálsmiðja rekur nú algjörlega endurnýjanlega orku og við viljum heldur ekki hafa efni á því.

Við þurfum byggingarefni sem krefst verulega minni orku. Þeir eru ekki mjög margir, en ef við lítum til baka í söguna er svið kunnuglegt: leirbygging, timburbygging, steinn. Þetta eru byggingarefni sem hægt er að vinna og nota með tiltölulega lítilli orku. Í grundvallaratriðum er það mögulegt.En viðariðnaðurinn er ekki CO2-hlutlaus eins og er. Viðaruppskera, viðarvinnsla, viðariðnaður vinna með jarðefnaorku. Sagnariðnaðurinn er tiltölulega enn besti hlekkurinn í keðjunni, því mörg fyrirtæki reka eigin varma- og orkuver með því gífurlega magni af sagi og berki sem þau framleiða. Alls konar gerviefni byggð á steingervingu hráefni eru notuð í viðariðnaði, til dæmis til límingar, . Það eru miklar rannsóknir í gangi en svona er staðan í augnablikinu.

Þrátt fyrir þetta er kolefnisfótspor viðar mun betra en járnbentri steinsteypu. Snúningsofnar til sementsframleiðslu brenna stundum þungri olíu. Sementsiðnaðurinn veldur 2 prósentum af CO8 losun á heimsvísu. En eldsneyti er aðeins einn þáttur. Önnur hliðin er efnahvörf. Kalksteinn er í meginatriðum efnasamband kalsíums, kolefnis og súrefnis. Við umbreytingu í sementklinker við háan hita (u.þ.b. 2°C) losnar kolefnið sem CO1.450.

MARTIN AUER: Mikið er hugsað um hvernig eigi að vinna kolefni úr andrúmsloftinu og geyma það til langs tíma. Gæti viður sem byggingarefni verið slík verslun?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Í grundvallaratriðum er útreikningurinn réttur: Ef þú tekur við úr skóginum, hagar þessu svæði á sjálfbæran hátt, þar vex skógur aftur, og viðurinn er ekki brenndur heldur unninn í byggingum, þá er viðurinn geymdur þar og það CO2 ekki í andrúmsloftinu. Svo langt, svo rétt. Við vitum að timburmannvirki geta orðið mjög gömul. Í Japan eru mjög fræg viðarmannvirki sem eru yfir 1000 ára gömul. Við getum lært ótrúlega mikið af umhverfissögunni.

Til vinstri: Hōryū-ji, „Kennslumusteri Búdda' í Ikaruga, Japan. Samkvæmt dendrochronological greiningu var viður miðsúlunnar felldur árið 594.
Photo: 663 hálendi í gegnum Wikimedia
Til hægri: Stafkirkja í Urnes í Noregi, byggð á 12. og 13. öld.
Photo: Michael L. Rieser í gegnum Wikimedia

Menn notuðu við mun skynsamlegri en við gerum í dag. Dæmi: Tæknilega sterkasta svæðið í tré er greinartengingin. Það verður að vera sérstaklega stöðugt svo greinin brotni ekki af. En við notum það ekki í dag. Við komum með viðinn í sögunarmylluna og sáum af greininni. Við smíði skipa á fyrrihluta nútímans var sérstaklega leitað að trjám með rétta sveigju. Fyrir nokkru var ég með verkefni um hefðbundna trjákvoðaframleiðslu úr svörtum furum, "Pechen". Það var erfitt að finna járnsmið sem gæti búið til nauðsynleg verkfæri - adze. Pecher bjó til handfangið sjálfur og leitaði að hentugum hundarunn. Hann átti síðan þetta verkfæri til æviloka. Sögur vinna að hámarki fjórar til fimm trjátegundir, sumar sérhæfa sig jafnvel í einni tegund, fyrst og fremst lerki eða greni. Til þess að nýta viðinn betur og skynsamlegri þyrfti viðariðnaðurinn að verða mun handverksmeiri, nota mannlegt vinnuafl og mannlega þekkingu og framleiða færri fjöldaframleidda vörur. Auðvitað, að framleiða adze handfang sem einskipti væri efnahagslega vandamál. En tæknilega séð er slík vara betri.

Vinstri: Endurbygging á neolithic skorplógi sem nýtir sér náttúrulega gaffla viðarins.
Photo: Wolfgang Clean í gegnum Wikimedia
Hægri: adze
Photo: Razbak í gegnum Wikimedia

MARTIN AUER: Þannig að viður er ekki eins sjálfbær og maður myndi venjulega halda?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Framkvæmdastjórn ESB flokkaði nýlega viðariðnaðinn í lausu og sem sjálfbæran. Þetta hefur valdið mikilli gagnrýni, því nýting viðar er aðeins sjálfbær ef hún dregur ekki úr heildarstofni skógar. Skógnýting í Austurríki er sjálfbær eins og er, en það er aðeins vegna þess að við þurfum ekki á þessum auðlindum að halda svo framarlega sem við vinnum með steingert hráefni. Við útvistum einnig skógareyðingu að hluta til vegna þess að við flytjum inn fóður og kjöt sem skógar eru ruddir fyrir annars staðar. Einnig flytjum við inn kol í grillið frá Brasilíu eða Namibíu.

MARTIN AUER: Myndum við hafa nægan timbur til að breyta byggingariðnaðinum?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Almennt séð er byggingariðnaðurinn okkar gríðarlega uppblásinn. Við byggjum of mikið og endurvinnum allt of lítið. Stærstur hluti bygginganna er ekki hannaður til endurvinnslu. Ef við vildum skipta út núverandi magni af stáli og steypu fyrir við, þá hefðum við ekki nóg fyrir það. Stórt vandamál er að mannvirki í dag hafa tiltölulega stuttan líftíma. Flestar byggingar úr járnbentri steinsteypu eru rifnar eftir 30 til 40 ár. Þetta er sóun á auðlindum sem við höfum ekki efni á. Og svo lengi sem við höfum ekki leyst þetta vandamál hjálpar það ekki að skipta um járnbentri steinsteypu fyrir við.

Ef við viljum á sama tíma nota miklu meiri lífmassa til orkuöflunar og skila miklu meiri lífmassa til baka sem byggingarefni og miklu meira land til landbúnaðar - þá er það bara ekki hægt. Og ef viður er lýstur sem CO2 hlutlaus í lausu, þá er hætta á að skógarnir okkar verði felldir. Þeir myndu síðan vaxa aftur eftir 50 eða 100 ár, en á næstu árum myndi þetta ýta undir loftslagsbreytingar alveg eins og neysla jarðefna hráefna. Og jafnvel þótt hægt sé að geyma timbur í byggingum í langan tíma er stór hluti brenndur sem sagarúrgangur. Það eru mörg vinnsluþrep og á endanum er aðeins fimmtungur viðarins settur upp.

MARTIN AUER: Hversu hátt gætirðu í raun byggt úr timbri?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Háhýsi á 10 til 15 hæðum má vissulega byggja úr timbri, ekki þurfa allir hlutar hússins að hafa sömu burðargetu og járnbentri steinsteypu. Einkum væri hægt að nota leir í innanhússhönnun. Líkt og steinsteypa er hægt að fylla leir í form og þjappa niður. Ólíkt múrsteinum þarf ekki að hita upp jörð. Sérstaklega ef hægt er að vinna hann út á staðnum, leir hefur mjög gott CO2 jafnvægi. Nú þegar eru fyrirtæki sem framleiða forsmíðaða hluta úr leir, hálmi og við. Þetta er vissulega byggingarefni framtíðarinnar. Engu að síður er helsta vandamálið að við byggjum einfaldlega of mikið. Við verðum að hugsa miklu meira um hvernig við endurnýjum gamlan lager. En hér skiptir líka spurningin um byggingarefnið sköpum.

Rammdir jarðveggir í innanhússbyggingu
Mynd: Höfundur óþekktur

MARTIN AUER: Hver væri áætlunin fyrir stórborgir eins og Vínarborg?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Þegar um fjölhæða íbúðarhús er að ræða er engin ástæða til að nota ekki timbur eða timbur-leirbyggingu. Þetta er spurning um verð eins og er, en ef við verðleggjum koltvísýringslosun þá breytist efnahagslegur veruleiki. Steinsteypa er mikil lúxusvara. Við munum þurfa á því að halda vegna þess að þú getur til dæmis ekki byggt göng eða stíflu úr timbri. Steinsteypa í þriggja til fimm hæða íbúðarhús er munaður sem við höfum ekki efni á.

Hins vegar: skógurinn er enn að vaxa, en vöxturinn minnkar, hættan á ótímabærum dauða eykst, það eru fleiri og fleiri meindýr. Þó að við tökum ekki neitt getum við ekki verið viss um að skógurinn deyi ekki aftur. Því meira sem hlýnun jarðar eykst, því minna CO2 getur skógurinn tekið í sig, þ.e.a.s. því minna getur hann sinnt því verkefni sem það er ætlað að hægja á loftslagsbreytingum. Þetta dregur enn frekar úr möguleikum á að nota við sem byggingarefni. En ef sambandið er rétt, þá getur viður verið mjög sjálfbært byggingarefni sem uppfyllir einnig kröfur um loftslagshlutleysi.

Forsíðumynd: Martin Auer, fjölhæða íbúðarhús í gegnheilum viðarbyggingu í Meidling í Vínarborg