建筑材料的变化可能会把建筑物变成一个全球二氧化碳汇

时间:2020-02-02 18:43 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

建筑材料的变化可能会把建筑物变成一个全球二氧化碳汇

一项新的研究表明,在城市建设中,用木材取代水泥和钢铁的材料革命对气候稳定有双重好处。首先,它可以避免水泥和钢铁生产产生的温室气体排放。其次,它可以把建筑物变成碳汇,因为它们可以储存树木从空气中吸收的二氧化碳,这些树木被砍伐后用作工程木材。然而,国际作者小组强调,虽然在理论上可以获得所需的木材量,但这种扩大显然需要最谨慎、可持续的森林管理和管理。

城市化和人口增长将为新建住房和商业建筑创造巨大的需求因此,除非得到适当的解决,否则水泥和钢铁的生产仍将是温室气体排放的主要来源。”该研究的主要作者、美国耶鲁大学森林与环境研究学院和德国波茨坦气候影响研究所(PIK)的Galina Churkina说。“然而,全球气候系统面临的这一风险可以转化为一种强大的手段,通过大幅增加全球建筑工程木材的使用来缓解气候变化。”我们的分析表明,这种潜力可以在两种情况下实现。首先,对采伐的森林进行可持续管理。其次,被拆除的木结构建筑的木材以各种形式保存在土地上。”

四个场景的木材使用,以帮助气候稳定

科学家们计算了未来三十年的四种情形。假设一切照常,到2050年,只有0.5%的新建筑是用木材建造的。如果大规模木材生产相应增加,这一比例可以提高到10%或50%。科学家们说,如果目前工业化水平较低的国家也能实现这一转变,甚至90%的木材都是可以想象的。这可能导致最低情况下每年储存1000万吨碳,最高情况下每年储存近7亿吨碳。此外,建造木结构建筑至少将钢铁和水泥制造过程中累积排放的温室气体减少了一半。与目前每年约11000万吨的碳排放量相比,这似乎不算什么,但向木材的转变将对实现《巴黎协定》的气候稳定目标产生重大影响。

假设继续使用混凝土和钢材,假设人均建筑面积增加,按照过去的趋势,到2050年,矿物建筑材料的累计排放量可能达到二氧化碳排放预算的五分之一;如果我们想要像各国政府在《巴黎协定》中承诺的那样,将全球变暖控制在远低于2摄氏度的水平,就不应该超出这一预算。重要的是,为了在本世纪中叶达到净零排放,社会需要某种二氧化碳汇来平衡剩余的难以避免的排放,即来自农业的排放。

建筑物可能就是这样一个水槽如果是木材做的。用层压木材建造的五层住宅楼每平方米可储存高达180公斤的碳,是高碳密度天然林地面生物量的三倍多。尽管如此,即使是在90%的森林情景中,30年来木材城市积累的碳总量也不足全球森林地上碳总量的十分之一。

保护森林不被不可持续的砍伐是关键。

“因此,如果要大幅度增加木材的使用,保护森林不受不可持续的砍伐和各种其他威胁是关键,”来自PIK的合著者Christopher Reyer强调。“我们对可持续森林管理和治理的愿景确实可以改善全球森林的状况,因为它们更受重视。”

科学家们总结了从官方收获数据到复杂模拟模型的多种证据,发现理论上,未开发的木材收获潜力可以满足10%的木材需求。如果世界范围内建筑物的人均建筑面积不增加而保持在目前的平均水平,它甚至可以满足50%和90%的木材需求。“这其中有相当多的不确定性,但似乎非常值得探索,”雷伊说。“此外,还需要种植园来满足需求,包括热带和亚热带地区的小型地主种植速生竹子。”

减少使用圆木作燃料;目前,大约一半的圆木收获物被烧毁,也增加了排放;将使更多的木材可用来建造工程木材。此外,对被拆除建筑的木材进行再利用可以增加供应。

树木技术;“为我们自己在地球上建立一个安全的家”

木材作为一种建筑材料,在分析中有许多有趣的特征。例如,大型结构木材相对来说是耐火的它们的内核在燃烧时受到一层炭化层的保护,所以火灾很难真正摧毁它们。这与轻型框架建筑火灾造成的流行假设形成了对比。许多国家的建筑法规已经承认了这些特性。

“树木为我们提供了无与伦比的完美技术,”Hans Joachim Schellnhuber说,他是PIK的名誉董事,也是这项研究的合著者。“它们从我们的大气中吸收二氧化碳,然后顺利地将其转化为供我们呼吸的氧气和供我们使用的碳。我想不出比这更安全的储存碳的方法了。几个世纪以来,人类社会一直很好地利用木材建造房屋,但现在,气候稳定的挑战要求我们进行大规模的升级。如果我们把木材加工成现代建筑材料,并巧妙地管理收获和建设,我们人类就能在地球上为自己建造一个安全的家园。

参考文献:建筑是全球碳排放的主要来源。作者:Galina Churkina, Alan Organschi, Christopher p.o. Reyer, Andrew Ruff, Kira Vinke, Zhu Liu, Barbara K. Reck, T. E. Graedel and Hans Joachim Schellnhuber, 2020年1月27日,《自然的可持续性》。

DOI: 10.1038 / s41893 - 019 - 0462 - 4

当前位置:主页 > 科学知识 >

声明:本文杏鑫娱乐整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/kexue/652.html

围观: 次 | 责任编辑:杏鑫

延伸阅读

SEO关键字



回到顶部