用木材来气候中和？ Johannes Tintner-Olifiers 访谈

钢铁和水泥是巨大的气候杀手。 钢铁行业约占全球二氧化碳排放量的 11%，水泥行业约占 2%。 用更气候友好的建筑材料代替建筑中的钢筋混凝土的想法是显而易见的。 那么我们应该宁愿用木头建造吗？ 我们厌倦了这个吗？ 木材真的是二氧化碳中性的吗？ 或者我们甚至可以将森林从大气中吸收的碳储存在木制建筑中吗？ 这会是我们所有问题的解决方案吗？ 还是像许多技术解决方案一样存在限制？

来自 SCIENTISTS FOR FUTURE 的 Martin Auer 与 博士Johannes Tintner-Olifiers 由维也纳自然资源与应用生命科学大学物理与材料科学研究所维护。

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：很明显，在建筑材料方面，我们必须重新定位自己。 水泥行业和钢铁行业目前产生的排放量处于非常高的水平——尽管对水泥行业为减少二氧化碳排放而采取的措施给予了应有的尊重。 关于如何以气候中和的方式生产水泥以及如何用其他粘合剂代替粘合剂水泥，正在进行大量研究。 在水泥生产过程中，在烟囱中分离和结合二氧化碳的工作也正在进行中。 你可以用足够的精力做到这一点。 从化学上讲，用氢气将这种二氧化碳转化为塑料是可行的。 问题是：那你用它做什么？

建材水泥在未来仍然很重要，但它会是一种极其奢侈的产品，因为它消耗大量能源——即使它是可再生能源。 从纯粹的经济角度来看，我们不想负担得起。 这同样适用于钢铁。 目前没有一家大型钢厂完全依靠可再生能源运行，我们也不想负担得起。

我们需要耗能少得多的建筑材料。 不是很多，但如果我们回顾历史，范围很熟悉：粘土建筑，木结构建筑，石头。 这些是可以以相对较少的能源开采和使用的建筑材料。 原则上这是可能的，但木材行业目前还不是二氧化碳中和的。 木材采伐、木材加工、木材工业使用化石能源。 锯木行业相对仍然是链条中最好的环节，因为许多公司经营自己的热电联产厂，生产大量的锯末和树皮。 在木材工业中使用了一系列基于化石原料的合成材料，例如用于胶合、... 有很多研究正在进行，但这就是目前的情况。

尽管如此，木材的碳足迹比钢筋混凝土的要好得多。 用于水泥生产的回转窑有时会燃烧重油。 水泥行业造成全球 2% 的二氧化碳排放量。 但燃料只是一方面。 第二个方面是化学反应。 石灰石本质上是钙、碳和氧的化合物。 在高温（约 8°C）下转化为水泥熟料时，碳以 CO2 的形式释放。

MARTIN AUER：关于如何从大气中提取碳并长期储存，人们正在考虑很多。 作为建筑材料的木材能成为这样的商店吗？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：原则上，计算是正确的：如果你从森林中采伐木材，可持续地管理这个区域，森林在那里再次生长，木材没有燃烧而是在建筑物中加工，那么木材就储存在那里，然后二氧化碳不在大气中。 到目前为止，非常正确。 我们知道木结构会变得很旧。 在日本，有超过 2 年历史的非常有名的木结构建筑。 我们可以从环境史中学到很多东西。

左：法隆寺，“教导的殿堂” 佛’在日本斑鸠。 根据树木年代学分析，中央柱的木材在 594 年被砍伐。
照片： 663高地 通过维基媒体
右图：挪威乌尔内斯的木板教堂，建于 12 和 13 世纪。
照片： 迈克尔·L·里瑟 通过维基媒体

人类过去比我们今天更明智地使用木材。 一个例子：树中技术最强的区域是分支连接。 它必须特别稳定，以免树枝折断。 但我们今天不使用它。 我们把木头带到锯木厂，锯掉了树枝。 为了在现代早期建造船舶，专门寻找具有正确曲率的树木。 前段时间，我有一个关于用黑松“Pechen”生产传统树脂的项目。 很难找到可以制作必要工具的铁匠 - 锛头。 啄木鸟自己做了把手，寻找合适的山茱萸灌木。 然后，他的余生都拥有这个工具。 锯木厂最多加工四到五种树种，有些甚至只专注于一种树种，主要是落叶松或云杉。 为了更好、更智能地使用木材，木材工业必须变得更加手工，使用人力和人类知识，减少批量生产的商品。 当然，一次性生产锛刀柄在经济上是有问题的。 但从技术上讲，这样的产品是优越的。

左：利用木材的自然分叉重建新石器时代的刻痕犁。
照片： 沃尔夫冈清洁 通过维基媒体
右：阿泽
照片： 拉兹巴克 通过维基媒体

MARTIN AUER：所以木材不像人们通常认为的那样具有可持续性？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：欧盟委员会最近将木材工业分类为散装和可持续的。 这引起了很多批评，因为木材的使用只有在不减少森林总蓄积量的情况下才是可持续的。 奥地利的森林利用目前是可持续的，但这仅仅是因为只要我们使用化石原材料，我们就不需要这些资源。 我们还将森林砍伐外包，部分原因是我们进口的饲料和肉类在其他地方砍伐了森林。 我们还从巴西或纳米比亚进口用于烧烤的木炭。

马丁奥尔: 我们有足够的木材来改造建筑业吗？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：总的来说，我们的建筑行业非常臃肿。 我们建造太多而回收太少。 大部分建筑物不是为回收而设计的。 如果我们想用木头代替目前安装的钢材和混凝土，我们就不够了。 一个大问题是今天的结构寿命相对较短。 大多数钢筋混凝土建筑物在 30 到 40 年后被拆除。 这是我们无法承受的资源浪费。 而只要我们没有解决这个问题，用木头代替钢筋混凝土也是无济于事的。

同时，如果我们想使用更多的生物质来生产能源，将更多的生物质作为建筑材料，将更多的土地用于农业——那是不可能的。 如果大量木材被宣布为二氧化碳中性，那么我们的森林就有被砍伐的风险。 然后它们会在 2 或 50 年后重新生长，但在接下来的几年里，这将像化石原材料的消耗一样加剧气候变化。 而且即使木材可以长期存放在建筑物中，也有很大一部分被作为锯切废料焚烧。 有许多加工步骤，最终实际安装的木材只有五分之一。

马丁奥尔: 你能用木头建造多高？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：10 到 15 层的高层建筑当然可以用木结构建造，并非建筑物的所有部分都必须具有与钢筋混凝土相同的承重能力。 粘土尤其可用于室内设计。 与混凝土类似，粘土可以填充到模板中并夯实。 与砖不同，夯土不需要加热。 特别是如果可以在当地提取，粘土具有非常好的二氧化碳平衡。 已经有公司生产由粘土、稻草和木材制成的预制部件。 这无疑是一种未来的建筑材料。 然而，主要问题仍然是我们构建的太多。 我们必须更多地考虑如何翻新旧库存。 但在这里，建筑材料的问题也很关键。

室内建筑中的夯土墙
图片：作者不详

MARTIN AUER：像维也纳这样的大城市有什么计划？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：对于多层住宅建筑，没有理由不使用木材或木粘土建筑。 这目前是一个价格问题，但如果我们以二氧化碳排放量定价，那么经济现实就会发生变化。 钢筋混凝土是一种极其奢侈的产品。 我们将需要它，因为例如，您无法使用木材建造隧道或水坝。 三到五层住宅楼的钢筋混凝土是我们买不起的奢侈品。

然而：森林还在生长，但生长在减少，过早死亡的风险在增加，害虫越来越多。 即使我们不采取任何措施，我们也无法确定森林不会死去。 全球变暖越严重，森林可以吸收的二氧化碳就越少，也就是说，它无法完成减缓气候变化的预期任务。 这进一步降低了使用木材作为建筑材料的可能性。 但如果关系正确，那么木材可以成为一种非常可持续的建筑材料，同时也符合气候中和的要求。

封面照片：Martin Auer，维也纳梅德林实木建筑多层住宅楼