Z drewnem do neutralności klimatycznej? Wywiad z Johannesem Tintnerem-Olifiers

Stal i cement to wielcy zabójcy klimatu. Przemysł żelaza i stali odpowiada za około 11 procent światowych emisji CO2, a przemysł cementowy za około 8 procent. Idea zastąpienia żelbetu w budownictwie bardziej przyjaznym dla klimatu materiałem budowlanym jest oczywista. Czy więc powinniśmy raczej budować z drewna? Czy jesteśmy tym zmęczeni? Czy drewno naprawdę jest neutralne pod względem CO2? A może moglibyśmy nawet magazynować węgiel, który las usuwa z atmosfery w drewnianych budynkach? Czy to byłoby rozwiązanie wszystkich naszych problemów? A może istnieją ograniczenia jak wiele rozwiązań technologicznych?

Martin Auer z SCIENTISTS FOR FUTURE omówił to z dr Johannes Tintner-Olifiers utrzymywany przez Instytut Fizyki i Materiałoznawstwa Uniwersytetu Zasobów Naturalnych i Stosowanych Nauk Przyrodniczych w Wiedniu.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Jasne jest, że musimy zmienić orientację, jeśli chodzi o materiały budowlane. Emisje, jakie obecnie generuje przemysł cementowy i stalowy, są na bardzo wysokim poziomie – z całym szacunkiem dla działań podejmowanych przez przemysł cementowy w celu zmniejszenia emisji CO2. Prowadzonych jest wiele badań dotyczących sposobu wytwarzania cementu w sposób neutralny dla klimatu, a także zastępowania cementu wiążącego innymi spoiwami. Prowadzone są również prace nad separacją i wiązaniem CO2 w kominie podczas produkcji cementu. Możesz to zrobić z wystarczającą ilością energii. Chemicznie przekształcanie tego CO2 w plastik za pomocą wodoru działa. Pytanie brzmi: co wtedy z tym zrobisz?

Cement jako materiał budowlany będzie nadal ważny w przyszłości, ale będzie to produkt niezwykle luksusowy, ponieważ zużywa dużo energii – nawet jeśli jest to energia odnawialna. Z czysto ekonomicznego punktu widzenia nie będzie nas na to stać. To samo dotyczy stali. Żadna duża huta nie pracuje obecnie wyłącznie na energii odnawialnej i na to też nie chcemy sobie pozwolić.

Potrzebujemy materiałów budowlanych, które wymagają znacznie mniej energii. Nie ma ich zbyt wiele, ale jeśli spojrzymy wstecz na historię, zakres jest znajomy: budownictwo z gliny, budownictwo z drewna, kamień. Są to materiały budowlane, które można wydobywać i wykorzystywać przy stosunkowo niewielkiej ilości energii. W zasadzie jest to możliwe, ale przemysł drzewny nie jest obecnie neutralny pod względem emisji CO2. Pozyskiwanie drewna, obróbka drewna, przemysł drzewny pracują z energią kopalną. Przemysł tartaczny jest nadal stosunkowo najlepszym ogniwem w łańcuchu, ponieważ wiele firm posiada własne elektrociepłownie z ogromnymi ilościami trocin i kory, które produkują. W przemyśle drzewnym wykorzystuje się całą gamę materiałów syntetycznych opartych na surowcach kopalnych, m.in. do klejenia. Prowadzonych jest wiele badań, ale taka jest w tej chwili sytuacja.

Mimo to ślad węglowy drewna jest znacznie lepszy niż żelbetonu. Piece obrotowe do produkcji cementu czasami spalają ciężki olej. Przemysł cementowy odpowiada za 2 procent globalnej emisji CO8. Ale paliwa to tylko jeden aspekt. Druga strona to reakcja chemiczna. Wapień jest zasadniczo związkiem wapnia, węgla i tlenu. Podczas konwersji do klinkieru cementowego w wysokich temperaturach (ok. 2°C) węgiel jest uwalniany jako CO1.450.

MARTIN AUER: Wiele się myśli o tym, jak wydobyć węgiel z atmosfery i przechowywać go w dłuższej perspektywie. Czy takim magazynem może być drewno jako materiał budowlany?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: W zasadzie kalkulacja jest prawidłowa: jeśli pozyskujesz drewno z lasu, zarządzasz tym obszarem w sposób zrównoważony, las tam znów rośnie, a drewno nie jest spalane, ale przetwarzane w budynkach, wtedy drewno jest tam składowane i to CO2 nie znajduje się w atmosferze. Jak dotąd, tak dobrze. Wiemy, że konstrukcje drewniane mogą się bardzo starzeje. W Japonii są bardzo znane konstrukcje drewniane, które mają ponad 1000 lat. Z historii środowiska możemy się wiele nauczyć.

Po lewej: Hōryū-ji, „Świątynia Nauczania Buddaw Ikaruga w Japonii. Według analizy dendrochronologicznej drewno kolumny centralnej zostało ścięte w 594 roku.
Zdjęcie: 663wyżyny przez Wikimedia
Po prawej: Kościół klepkowy w Urnes w Norwegii, zbudowany w XII i XIII wieku.
Zdjęcie: Michael L. Rieser przez Wikimedia

Kiedyś ludzie używali drewna znacznie mądrzej niż my dzisiaj. Przykład: najsilniejszą technicznie strefą w drzewie jest połączenie gałęzi. Musi być szczególnie stabilny, aby gałąź się nie zerwała. Ale dzisiaj tego nie używamy. Przynosimy drewno do tartaku i odcinamy gałąź. Do budowy statków w okresie nowożytnym prowadzono specjalne poszukiwania drzew o odpowiedniej krzywiźnie. Jakiś czas temu miałem projekt dotyczący tradycyjnej produkcji żywicy z czarnej sosny „Pechen”. Trudno było znaleźć kowala, który potrafiłby wykonać niezbędne narzędzie - toporek. Pecher sam wykonał rączkę i poszukał odpowiedniego krzaka derenia. Miał to narzędzie do końca życia. Tartaki przetwarzają maksymalnie cztery do pięciu gatunków drzew, niektóre nawet specjalizują się tylko w jednym gatunku, głównie modrzewiu lub świerku. Aby lepiej i inteligentniej wykorzystywać drewno, przemysł drzewny musiałby stać się znacznie bardziej rzemieślniczy, wykorzystywać ludzką pracę i ludzką wiedzę oraz produkować mniej towarów masowych. Oczywiście jednorazowe wykonanie rączki topikowej byłoby problematyczne z ekonomicznego punktu widzenia. Ale technicznie taki produkt jest lepszy.

Po lewej: Rekonstrukcja neolitycznego pługu, który wykorzystuje naturalne rozwidlenia drewna.
Zdjęcie: Wolfgang Czysty przez Wikimedia
Po prawej: adze
Zdjęcie: Razbak przez Wikimedia

MARTIN AUER: A więc drewno nie jest tak zrównoważone, jak mogłoby się normalnie wydawać?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Komisja Europejska niedawno sklasyfikowała przemysł drzewny luzem i jako zrównoważony. Wywołało to wiele krytyki, ponieważ wykorzystanie drewna jest zrównoważone tylko wtedy, gdy nie zmniejsza całkowitej zasobności lasów. Wykorzystanie lasów w Austrii jest obecnie zrównoważone, ale dzieje się tak tylko dlatego, że nie potrzebujemy tych zasobów, dopóki pracujemy z surowcami kopalnymi. Częściowo zlecamy wylesianie również dlatego, że importujemy paszę i mięso, dla których lasy są wycinane gdzie indziej. Sprowadzamy również węgiel drzewny do grilla z Brazylii czy Namibii.

MARCIN AUER: Czy starczyłoby nam drewna na przekształcenie branży budowlanej?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Ogólnie rzecz biorąc, nasza branża budowlana jest bardzo rozdęta. Za dużo budujemy, a za mało poddajemy recyklingowi. Większość budynków nie jest przeznaczona do recyklingu. Gdybyśmy chcieli zastąpić obecnie zainstalowane ilości stali i betonu drewnem, nie mielibyśmy na to wystarczającej ilości. Dużym problemem jest to, że dzisiejsze konstrukcje mają stosunkowo krótką żywotność. Większość budynków żelbetowych rozbiera się po 30-40 latach. To marnowanie zasobów, na które nas nie stać. I dopóki nie rozwiążemy tego problemu, nie pomoże zastąpienie żelbetu drewnem.

Jeśli jednocześnie chcemy wykorzystać dużo więcej biomasy do wytwarzania energii i oddać dużo więcej biomasy jako materiału budowlanego i dużo więcej ziemi pod rolnictwo – to po prostu niemożliwe. A jeśli drewno zostanie uznane za neutralne pod względem emisji CO2 luzem, to istnieje ryzyko, że nasze lasy zostaną wycięte. Potem odrosłyby za 50 lub 100 lat, ale w ciągu następnych kilku lat będzie to napędzać zmiany klimatyczne w takim samym stopniu, jak zużycie surowców kopalnych. A nawet jeśli drewno może być przechowywane w budynkach przez długi czas, duża część jest spalana jako odpady z piłowania. Istnieje wiele etapów obróbki i ostatecznie instalowana jest tylko jedna piąta drewna.

MARCIN AUER: Jak wysoko można zbudować z drewna?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: W konstrukcji drewnianej z pewnością można zbudować wieżowiec o wysokości od 10 do 15. Nie wszystkie części budynku muszą mieć taką samą nośność jak żelbet. Glina może być wykorzystywana w szczególności w aranżacji wnętrz. Podobnie jak beton, glinę można wypełnić szalunkiem i ubić. W przeciwieństwie do cegieł ubita ziemia nie wymaga podgrzewania. Zwłaszcza jeśli można ją wydobywać lokalnie, glina ma bardzo dobry bilans CO2. Istnieją już firmy produkujące prefabrykaty z gliny, słomy i drewna. To z pewnością materiał budowlany przyszłości. Jednak głównym problemem pozostaje to, że po prostu budujemy za dużo. Musimy dużo więcej pomyśleć o tym, jak odnawiamy stare zapasy. Ale i tutaj kluczowa jest kwestia materiału budowlanego.

Ubijane ściany z ziemi w budownictwie wewnętrznym
Zdjęcie: autor nieznany

MARTIN AUER: Jaki byłby plan dla dużych miast, takich jak Wiedeń?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Jeśli chodzi o wielopiętrowe budynki mieszkalne, nie ma powodu, aby nie stosować konstrukcji drewnianych lub drewniano-glinianych. To jest obecnie kwestia ceny, ale jeśli wycenimy emisje CO2, to realia gospodarcze się zmienią. Żelbet to produkt ekstremalnie luksusowy. Będzie nam to potrzebne, bo np. z drewna nie da się zbudować tunelu czy tamy. Żelbet do budynków mieszkalnych od trzech do pięciu kondygnacji to luksus, na który nas nie stać.

Jednak: las wciąż rośnie, ale przyrost maleje, wzrasta ryzyko przedwczesnej śmierci, szkodników jest coraz więcej. Nawet jeśli nic nie zabierzemy, nie możemy być pewni, że las nie umrze. Im bardziej narasta globalne ocieplenie, tym mniej CO2 może wchłonąć las, czyli mniej może spełnić swoje zadanie, jakim jest spowolnienie zmian klimatycznych. To jeszcze bardziej ogranicza możliwość wykorzystania drewna jako materiału budowlanego. Ale jeśli związek jest właściwy, drewno może być bardzo zrównoważonym materiałem budowlanym, który spełnia również wymóg neutralności klimatycznej.

Zdjęcie na okładce: Martin Auer, wielopiętrowy budynek mieszkalny w konstrukcji z litego drewna w Wiedniu Meidling