Новое исследование показывает, что материальная революция, заменяющая цемент и сталь в городском строительстве деревом, может иметь двойную пользу для стабилизации климата. Во-первых, это позволяет избежать выбросов парниковых газов при производстве цемента и стали. Во-вторых, это может превратить здания в поглотитель углерода, поскольку они накапливают CO
2, поглощаемый из воздуха деревьями, которые собирают и используют в качестве инженерной древесины. Однако, несмотря на то, что требуемый объем заготовки древесины теоретически доступен, такое масштабирование явно потребует самого тщательного, устойчивого лесопользования и руководства, подчеркивает международная группа авторов.
«Урбанизация и рост населения создадут огромный спрос на строительство нового жилья и коммерческих зданий, поэтому производство цемента и стали останется основным источником выбросов парниковых газов, если не будут приняты соответствующие меры», - говорит руководитель исследования. - автор Галина Чуркина, член Йельской школы лесного хозяйства и экологических исследований в США и Потсдамского института исследований воздействия на климат в Германии (PIK). «Тем не менее, этот риск для глобальной климатической системы может быть преобразован в мощное средство для смягчения последствий изменения климата за счет значительного увеличения использования инженерной древесины для строительства во всем мире. Наш анализ показывает, что этот потенциал может быть реализован при двух условиях. вырубленные леса находятся в устойчивом управлении. Во-вторых, древесина снесенных деревянных построек сохраняется на земле в различных формах».
Четыре сценария использования древесины для стабилизации климата
Ученые рассчитали четыре сценария на следующие тридцать лет. Если исходить из того, что дела идут как обычно, к 2050 году только 0,5 процента новых зданий будут построены из древесины. Это число можно увеличить до 10 или 50 процентов, если соответственно увеличится массовое производство древесины. Если страны с нынешним низким уровнем индустриализации также осуществят переход, можно предположить даже 90-процентную древесину, говорят ученые. Это может привести к хранению от 10 миллионов тонн углерода в год в самом низком сценарии до почти 700 миллионов тонн в самом высоком сценарии. Кроме того, строительство деревянных зданий снижает кумулятивные выбросы парниковых газов от производства стали и цемента как минимум вдвое. Это может показаться не таким уж большим по сравнению с нынешним объемом примерно 11000 миллионов тонн выбросов углерода в год, однако переход на древесину будет иметь большое значение для достижения целей по стабилизации климата, установленных Парижским соглашением.
Предполагая продолжение строительства из бетона и стали и увеличение площади пола на человека, следуя прошлым тенденциям, кумулятивные выбросы от строительных материалов на минеральной основе могут достигать одной пятой выбросов CO 2 Бюджет выбросов до 2050 года - бюджет, который не должен превышаться, если мы хотим сохранить потепление на уровне значительно ниже 2°C, как обещано правительствами в Парижском соглашении. Важно отметить, что для достижения нулевых выбросов к середине века обществам нужны какие-то поглотители CO2, чтобы сбалансировать оставшиеся выбросы, которых трудно избежать, а именно от сельского хозяйства.
Здания могут быть такой раковиной, если они сделаны из дерева. Пятиэтажный жилой дом из клееного бруса может хранить до 180 кг углерода на квадратный метр, что в три раза больше, чем в надземной биомассе естественных лесов с высокой плотностью углерода. Тем не менее, даже в сценарии с 90-процентной древесиной углерод, накопленный в деревянных городах за тридцать лет, в сумме составит менее одной десятой от общего количества углерода, хранящегося над землей в лесах по всему миру.
Защита лесов от нерациональной вырубки имеет ключевое значение
«Защита лесов от нерациональных рубок и широкого спектра других угроз, таким образом, является ключом к существенному увеличению использования древесины», - подчеркивает соавтор Кристофер Рейер из PIK. «Наше видение устойчивого лесопользования действительно может улучшить ситуацию с лесами во всем мире, поскольку они ценятся больше."
Ученые обобщают несколько линий данных из официальной статистики лесозаготовок и комплексного имитационного моделирования, чтобы обнаружить, что теоретически неиспользованный потенциал лесозаготовок покроет спрос в сценарии с 10-процентной древесиной. Это могло бы даже покрыть потребность в сценарии с 50 и 90 процентами древесины, если бы площадь пола на человека в зданиях во всем мире не увеличивалась, а оставалась бы на текущем среднем уровне. «Существует довольно некоторая неопределенность, но, похоже, ее стоит изучить», - говорит Рейер. «Кроме того, для удовлетворения спроса потребуются плантации, включая выращивание быстрорастущего бамбука мелкими землевладельцами в тропических и субтропических регионах».
Сокращение использования круглого леса в качестве топлива (в настоящее время примерно половина заготовленного круглого леса сжигается, что также увеличивает выбросы) сделало бы его доступным для строительства из инженерной древесины. Кроме того, повторное использование древесины из снесенных зданий может увеличить предложение.
Технология деревьев - «построить себе безопасный дом на Земле»
Древесина как строительный материал имеет ряд интересных особенностей, подробно описанных в анализе. Например, большие конструкционные пиломатериалы сравнительно огнестойки - их внутренняя сердцевина при горении защищается обугливающимся слоем, поэтому огню трудно их действительно разрушить. Это противоречит популярным предположениям, вызванным пожарами в зданиях с легким каркасом. Многие национальные строительные нормы и правила уже признают эти свойства.
«Деревья предлагают нам технологию непревзойденного совершенства», - говорит Ханс Йоахим Шеллнхубер, соавтор исследования и почетный директор PIK. «Они берут CO2 из нашей атмосферы и плавно превращают его в кислород, которым мы дышим, и углерод в своих стволах, который мы можем использовать. Я не могу придумать более безопасного способа хранения углерода., Общества хорошо использовали древесину для строительства зданий на протяжении многих веков, но теперь задача стабилизации климата требует очень серьезного расширения масштабов. Если мы превратим древесину в современные строительные материалы и будем разумно управлять сбором урожая и строительством, мы, люди, сможем построить себе безопасный дом на Земле».