S drevom ku klimatickej neutralite? Rozhovor s Johannesom Tintnerom-Olifiersom

Oceľ a cement sú veľkými zabijakmi klímy. Železiarsky a oceliarsky priemysel je zodpovedný za približne 11 percent celosvetových emisií CO2 a cementársky priemysel za približne 8 percent. Myšlienka nahradiť železobetón v stavebníctve stavebným materiálom šetrnejším ku klíme je zrejmá. Mali by sme teda stavať radšej z dreva? Sme z toho unavení? Je drevo skutočne CO2 neutrálne? Alebo by sme uhlík, ktorý les odoberá z atmosféry, mohli dokonca skladovať v drevostavbách? Bolo by to riešenie všetkých našich problémov? Alebo existujú obmedzenia ako mnohé technologické riešenia?

O tom diskutoval Martin Auer z SCIENTISTS FOR FUTURE DR Johannes Tintner-Olifiers vedená Inštitútom pre fyziku a materiálové vedy na Univerzite prírodných zdrojov a aplikovaných biologických vied vo Viedni.

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Je jasné, že čo sa týka stavebných materiálov, musíme sa preorientovať. Emisie, ktoré v súčasnosti generuje cementársky priemysel a oceliarsky priemysel, sú na veľmi vysokej úrovni – pri všetkej úcte k opatreniam, ktoré cementársky priemysel prijíma na zníženie emisií CO2. Veľa sa skúma, ako vyrobiť cement klimaticky neutrálnym spôsobom a tiež ako nahradiť spojivový cement inými spojivami. Pracuje sa aj na oddeľovaní a viazaní CO2 v komíne pri výrobe cementu. S dostatkom energie to zvládnete. Chemicky funguje premena tohto CO2 na plast pomocou vodíka. Otázka znie: čo s tým potom urobíte?

Stavebný materiál cement bude aj v budúcnosti dôležitý, ale bude to mimoriadne luxusný výrobok, pretože spotrebuje veľa energie – aj keď ide o obnoviteľnú energiu. Z čisto ekonomického hľadiska si to nebudeme chcieť dovoliť. To isté platí pre oceľ. Žiadna veľká oceliareň momentálne nepracuje výlučne na obnoviteľnej energii a ani to si nechceme dovoliť.

Potrebujeme stavebné materiály, ktoré vyžadujú podstatne menej energie. Nie je ich veľa, ale ak sa pozrieme späť do histórie, rozsah je známy: hlinená stavba, drevostavba, kameň. Ide o stavebné materiály, ktoré sa dajú ťažiť a využívať s relatívne malou energiou. V zásade je to možné, ale drevársky priemysel v súčasnosti nie je CO2 neutrálny. Ťažba dreva, spracovanie dreva, drevospracujúci priemysel pracuje s fosílnou energiou. Pílarska výroba je relatívne stále najlepším článkom v reťazci, pretože mnohé spoločnosti prevádzkujú vlastné teplárne s enormným množstvom pilín a kôry, ktoré produkujú. V drevárskom priemysle sa používa celý rad syntetických materiálov na báze fosílnych surovín, napríklad na lepenie, . Prebieha množstvo výskumov, ale taká je momentálne situácia.

Napriek tomu je uhlíková stopa dreva oveľa lepšia ako uhlíková stopa železobetónu. Rotačné pece na výrobu cementu niekedy spaľujú ťažký olej. Cementársky priemysel spôsobuje celosvetovo 2 percent emisií CO8. Ale palivá sú len jedným aspektom. Druhou stranou je chemická reakcia. Vápenec je v podstate zlúčenina vápnika, uhlíka a kyslíka. Pri premene na cementový slink pri vysokých teplotách (cca 2 1.450 °C) sa uhlík uvoľňuje ako CO2.

MARTIN AUER: Veľa sa uvažuje o tom, ako extrahovať uhlík z atmosféry a dlhodobo ho skladovať. Mohlo by byť drevo ako stavebný materiál takýmto skladom?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Výpočet je v princípe správny: Ak vezmete drevo z lesa, budete na tomto území hospodáriť trvalo udržateľným spôsobom, les tam opäť vyrastie a drevo sa nespaľuje, ale spracováva v budovách, tak sa tam drevo skladuje a to CO2 nie je v atmosfére. Zatiaľ je to tak. Vieme, že drevené konštrukcie môžu veľmi zostarnúť. V Japonsku sú veľmi známe drevené konštrukcie, ktoré majú viac ako 1000 rokov. Z histórie životného prostredia sa môžeme naučiť neskutočne veľa.

Vľavo: Hōryū-ji, „Chrám učenia Budhovia“ v Ikaruge v Japonsku. Podľa dendrochronologického rozboru bolo drevo stredového stĺpa vyrúbané v roku 594.
Foto: 663 vysočina cez Wikimedia
Vpravo: Kostol Stave v nórskom Urnes, postavený v 12. a 13. storočí.
Foto: Michael L. Rieser cez Wikimedia

Ľudia používali drevo oveľa rozumnejšie ako my dnes. Príklad: Technicky najsilnejšou zónou v strome je vetvové spojenie. Musí byť obzvlášť stabilný, aby sa konár neodlomil. Ale to už dnes nepoužívame. Privezieme drevo na pílu a odpílime konár. Pre stavbu lodí v ranom novoveku sa špeciálne hľadali stromy so správnym zakrivením. Pred časom som mal projekt o tradičnej výrobe živice z čiernych borovíc, "Pechen". Bolo ťažké nájsť kováča, ktorý by vedel vyrobiť potrebný nástroj - adze. Pečer si vyrobil kľučku sám a hľadal vhodný drieňový krík. Tento nástroj mal potom celý život. Píly spracúvajú maximálne štyri až päť druhov drevín, niektoré sa dokonca špecializujú len na jeden druh, predovšetkým smrekovec alebo smrek. Na lepšie a inteligentnejšie využitie dreva by sa drevársky priemysel musel stať oveľa remeselnejším, využívať ľudskú prácu a ľudské know-how a produkovať menej masovo vyrábaných tovarov. Samozrejme, výroba rúčky adze ako jednorazová by bola ekonomicky problematická. Technicky je však takýto produkt lepší.

Vľavo: Rekonštrukcia neolitického bodovacieho pluhu, ktorý využíva výhody prirodzeného rozvetvenia dreva.
Foto: Wolfgang Čistý cez Wikimedia
Vpravo: adze
Foto: Razbak cez Wikimedia

MARTIN AUER: Takže drevo nie je také trvalo udržateľné, ako by si človek normálne myslel?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Európska komisia nedávno klasifikovala drevársky priemysel vo veľkom a ako udržateľný. Vyvolalo to veľa kritiky, pretože používanie dreva je trvalo udržateľné len vtedy, ak nezníži celkový objem lesov. Využívanie lesov v Rakúsku je v súčasnosti udržateľné, ale to len preto, že tieto zdroje nepotrebujeme, pokiaľ pracujeme s fosílnymi surovinami. Čiastočne outsourcujeme aj odlesňovanie, pretože dovážame krmivo a mäso, pre ktoré sa inde klčujú lesy. Drevené uhlie na gril dovážame aj z Brazílie či Namíbie.

MARTIN AUER: Mali by sme dostatok dreva na premenu stavebného priemyslu?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Vo všeobecnosti je naše stavebníctvo masívne nafúknuté. Príliš veľa staviame a príliš málo recyklujeme. Väčšina budov nie je určená na recykláciu. Ak by sme chceli nahradiť v súčasnosti inštalované množstvá ocele a betónu drevom, nemali by sme na to dostatok. Veľkým problémom je, že konštrukcie majú dnes relatívne krátku životnosť. Väčšina železobetónových budov sa zbúra po 30 až 40 rokoch. Ide o plytvanie zdrojmi, ktoré si nemôžeme dovoliť. A kým tento problém nevyriešime, nepomôže ani výmena železobetónu za drevo.

Ak zároveň chceme použiť oveľa viac biomasy na výrobu energie a vrátiť oveľa viac biomasy ako stavebného materiálu a oveľa viac pôdy poľnohospodárstvu – to jednoducho nie je možné. A ak bude drevo deklarované ako CO2-neutrálne vo veľkom, potom hrozí, že naše lesy budú vyrúbané. Potom by sa o 50 alebo 100 rokov znova rozrástli, ale v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov by to podporilo zmenu klímy rovnako ako spotreba fosílnych surovín. A aj keď sa drevo dá dlhodobo skladovať v budovách, veľká časť sa spáli ako odpad z pílenia. Existuje veľa krokov spracovania a nakoniec sa skutočne nainštaluje iba pätina dreva.

MARTIN AUER: Do akej výšky by ste vlastne z dreva mohli stavať?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Výšková budova s ​​10 až 15 podlažiami sa určite dá postaviť aj z drevostavby.Nie všetky časti budovy musia mať rovnakú nosnosť ako železobetón. Hlina by sa dala využiť najmä v interiérovom dizajne. Podobne ako betón, hlina môže byť naplnená do debnenia a udusená. Na rozdiel od tehál sa ubíjaná zemina nemusí zahrievať. Najmä ak sa dá ťažiť lokálne, má hlina veľmi dobrú bilanciu CO2. Existujú už firmy, ktoré vyrábajú prefabrikáty z hliny, slamy a dreva. Toto je určite stavebný materiál budúcnosti. Hlavným problémom však zostáva, že jednoducho staviame príliš veľa. Oveľa viac musíme myslieť na to, ako zrenovujeme staré zásoby. Ale aj tu je zásadná otázka stavebného materiálu.

Ubíjané zemné múry vo výstavbe interiéru
Foto: autor neznámy

MARTIN AUER: Aký by bol plán pre veľké mestá ako Viedeň?

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS: Pokiaľ ide o viacposchodové obytné budovy, nie je dôvod nepoužiť drevenú alebo drevohlinitú konštrukciu. V súčasnosti je to otázka ceny, ale ak spoznáme emisie CO2, ekonomická realita sa zmení. Železobetón je extrémne luxusný produkt. Budeme to potrebovať, pretože napríklad tunel alebo priehradu z dreva nepostavíte. Železobetón pre troj- až päťpodlažné obytné budovy je luxus, ktorý si nemôžeme dovoliť.

Avšak: les stále rastie, ale prírastok klesá, zvyšuje sa riziko predčasného úhynu, škodcov je stále viac. Aj keď nič nezoberieme, nemôžeme si byť istí, že les neodumrie. Čím viac sa globálne otepľovanie zvyšuje, tým menej CO2 dokáže les absorbovať, t. j. tým menej môže splniť svoju zamýšľanú úlohu spomaľovať zmenu klímy. Tým sa ešte viac znižuje možnosť využitia dreva ako stavebného materiálu. Ale ak je vzťah správny, potom môže byť drevo veľmi udržateľným stavebným materiálom, ktorý spĺňa aj požiadavku klimatickej neutrality.

Titulná fotografia: Martin Auer, poschodová obytná budova z masívnej drevenej konštrukcie vo Viedni Meidling