用木材來氣候中和？ Johannes Tintner-Olifiers 訪談

鋼鐵和水泥是巨大的氣候殺手。 鋼鐵行業約佔全球二氧化碳排放量的 11%，水泥行業約佔 2%。 用更氣候友好的建築材料代替建築中的鋼筋混凝土的想法是顯而易見的。 那麼我們應該寧願用木頭建造嗎？ 我們厭倦了這個嗎？ 木材真的是二氧化碳中性的嗎？ 或者我們甚至可以將森林從大氣中吸收的碳儲存在木製建築中嗎？ 這會是我們所有問題的解決方案嗎？ 還是像許多技術解決方案一樣存在限制？

來自 SCIENTISTS FOR FUTURE 的 Martin Auer 與 博士Johannes Tintner-Olifiers 由維也納自然資源與應用生命科學大學物理與材料科學研究所維護。

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：很明顯，在建築材料方面，我們必須重新定位自己。 水泥行業和鋼鐵行業目前產生的排放量處於非常高的水平——儘管對水泥行業為減少二氧化碳排放而採取的措施給予了應有的尊重。 關於如何以氣候中和的方式生產水泥以及如何用其他粘合劑代替粘合劑水泥，正在進行大量研究。 在水泥生產過程中，在煙囪中分離和結合二氧化碳的工作也正在進行中。 你可以用足夠的精力做到這一點。 從化學上講，用氫氣將這種二氧化碳轉化為塑料是可行的。 問題是：那你用它做什麼？

建材水泥在未來仍然很重要，但它會是一種極其奢侈的產品，因為它消耗大量能源——即使它是可再生能源。 從純粹的經濟角度來看，我們不想負擔得起。 這同樣適用於鋼鐵。 目前沒有一家大型鋼廠完全依靠可再生能源運行，我們也不想負擔得起。

我們需要耗能少得多的建築材料。 不是很多，但如果我們回顧歷史，範圍很熟悉：粘土建築，木結構建築，石頭。 這些是可以以相對較少的能源開采和使用的建築材料。 原則上這是可能的，但木材行業目前還不是二氧化碳中和的。 木材採伐、木材加工、木材工業使用化石能源。 鋸木行業相對仍然是鏈條中最好的環節，因為許多公司經營自己的熱電聯產廠，生產大量的鋸末和樹皮。 在木材工業中使用了一系列基於化石原料的合成材料，例如用於膠合、... 有很多研究正在進行，但這就是目前的情況。

儘管如此，木材的碳足跡比鋼筋混凝土的要好得多。 用於水泥生產的迴轉窯有時會燃燒重油。 水泥行業造成全球 2% 的二氧化碳排放量。 但燃料只是一方面。 第二個方面是化學反應。 石灰石本質上是鈣、碳和氧的化合物。 在高溫（約 8°C）下轉化為水泥熟料時，碳以 CO2 的形式釋放。

MARTIN AUER：關於如何從大氣中提取碳並長期儲存，人們正在考慮很多。 作為建築材料的木材能成為這樣的商店嗎？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：原則上，計算是正確的：如果你從森林中採伐木材，可持續地管理這個區域，森林在那裡再次生長，木材沒有燃燒而是在建築物中加工，那麼木材就儲存在那裡，然後二氧化碳不在大氣中。 到目前為止，非常正確。 我們知道木結構會變得很舊。 在日本，有超過 2 年曆史的非常有名的木結構建築。 我們可以從環境史中學到很多東西。

左：法隆寺，“教導的殿堂” 佛’在日本斑鳩。 根據樹木年代學分析，中央柱的木材在 594 年被砍伐。
照片： 663高地 通過維基媒體
右圖：挪威烏爾內斯的木板教堂，建於 12 和 13 世紀。
照片： 邁克爾·L·里瑟 通過維基媒體

人類過去比我們今天更明智地使用木材。 一個例子：樹中技術最強的區域是分支連接。 它必須特別穩定，以免樹枝折斷。 但我們今天不使用它。 我們把木頭帶到鋸木廠，鋸掉了樹枝。 為了在現代早期建造船舶，專門尋找具有正確曲率的樹木。 前段時間，我有一個關於用黑松“Pechen”生產傳統樹脂的項目。 很難找到可以製作必要工具的鐵匠 - 錛頭。 啄木鳥自己做了把手，尋找合適的山茱萸灌木。 然後，他的餘生都擁有這個工具。 鋸木廠最多加工四到五種樹種，有些甚至只專注於一種樹種，主要是落葉鬆或雲杉。 為了更好、更智能地使用木材，木材工業必須變得更加手工，使用人力和人類知識，減少批量生產的商品。 當然，一次性生產錛刀柄在經濟上是有問題的。 但從技術上講，這樣的產品是優越的。

左：利用木材的自然分叉重建新石器時代的刻痕犁。
照片： 沃爾夫岡清潔 通過維基媒體
右：阿茲
照片： 拉茲巴克 通過維基媒體

MARTIN AUER：所以木材不像人們通常認為的那樣具有可持續性？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：歐盟委員會最近將木材工業分類為散裝和可持續的。 這引起了很多批評，因為木材的使用只有在不減少森林總蓄積量的情況下才是可持續的。 奧地利的森林利用目前是可持續的，但這僅僅是因為只要我們使用化石原材料，我們就不需要這些資源。 我們還將森林砍伐外包，部分原因是我們進口的飼料和肉類在其他地方砍伐了森林。 我們還從巴西或納米比亞進口用於燒烤的木炭。

馬丁奧爾: 我們有足夠的木材來改造建築業嗎？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：總的來說，我們的建築行業非常臃腫。 我們建造太多而回收太少。 大部分建築物不是為回收而設計的。 如果我們想用木頭代替目前安裝的鋼材和混凝土，我們就不夠了。 一個大問題是今天的結構壽命相對較短。 大多數鋼筋混凝土建築物在 30 到 40 年後被拆除。 這是我們無法承受的資源浪費。 而只要我們沒有解決這個問題，用木頭代替鋼筋混凝土也是無濟於事的。

同時，如果我們想使用更多的生物質來生產能源，將更多的生物質作為建築材料，將更多的土地用於農業——那是不可能的。 如果大量木材被宣佈為二氧化碳中性，那麼我們的森林就有被砍伐的風險。 然後它們會在 2 或 50 年後重新生長，但在接下來的幾年裡，這將像化石原材料的消耗一樣加劇氣候變化。 而且即使木材可以長期存放在建築物中，也有很大一部分被作為鋸切廢料焚燒。 有許多加工步驟，最終實際安裝的木材只有五分之一。

馬丁奧爾: 你能用木頭建造多高？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：10 到 15 層的高層建築當然可以用木結構建造，並非建築物的所有部分都必須具有與鋼筋混凝土相同的承重能力。 粘土尤其可用於室內設計。 與混凝土類似，粘土可以填充到模板中並夯實。 與磚不同，夯土不需要加熱。 特別是如果可以在當地提取，粘土具有非常好的二氧化碳平衡。 已經有公司生產由粘土、稻草和木材製成的預製部件。 這無疑是一種未來的建築材料。 然而，主要問題仍然是我們構建的太多。 我們必須更多地考慮如何翻新舊庫存。 但在這裡，建築材料的問題也很關鍵。

室內建築中的夯土牆
圖片：作者不詳

MARTIN AUER：像維也納這樣的大城市有什麼計劃？

JOHANNES TINTNER-OLIFIERS：對於多層住宅建築，沒有理由不使用木材或木粘土建築。 這目前是一個價格問題，但如果我們以二氧化碳排放量定價，那麼經濟現實就會發生變化。 鋼筋混凝土是一種極其奢侈的產品。 我們將需要它，因為例如，您無法使用木材建造隧道或水壩。 三到五層住宅樓的鋼筋混凝土是我們買不起的奢侈品。

然而：森林仍在生長，但生長在減少，過早死亡的風險在增加，害蟲越來越多。 即使我們不採取任何措施，我們也無法確定森林不會死去。 全球變暖越嚴重，森林可以吸收的二氧化碳就越少，也就是說，它無法完成減緩氣候變化的預期任務。 這進一步降低了使用木材作為建築材料的可能性。 但如果關係正確，那麼木材可以成為一種非常可持續的建築材料，同時也符合氣候中和的要求。

封面照片：Martin Auer，維也納梅德林實木建築多層住宅樓