Инновации в области утилизации и переработки древесины обещают повысить экологическую эффективность.
Блейн Браунелл
Популярность древесины в качестве строительного материала стремительно возросла благодаря её уникальной способности поглощать углерод. Более половины веса древесины составляет углерод, что делает её значительно более экологически выгодной по сравнению с материалами, такими как бетон и сталь, в контексте выбросов углекислого газа. Понимание этого факта стимулировало широкое распространение новых деревянных конструкций в последние годы.
Однако для достижения экологических целей недостаточно просто учитывать количество углерода в древесине, не учитывая её жизненного цикла. Древесина может быть эффективным хранилищем углерода только при условии, что она не подвергается гниению, пожару или другим видам разрушения. Хотя некоторые конечные судьбы деревянных конструкций, например, пожары, могут произойти не по нашей воле, других можно избежать. Устойчивость к пожарам и продолжительность службы - важные аспекты, которые нужно учитывать при использовании древесины как строительного материала.
Например, многие могут быть удивлены узнавать, что древесина часто оказывается на свалках. Согласно данным National Waste Associates, древесина занимает второе место по распространенности среди компонентов строительных и сносовых отходов (C&D), уступая лишь бетону. Организация утверждает: "В отличие от бетона и стали, которые часто подвергаются высокоэффективной переработке (98% и 82% соответственно), многие древесные отходы, полученные в результате сноса и строительства, нередко попадают в мусорные контейнеры и, в конечном счете, на свалку". Это огромное количество выброшенного материала, который быстро разлагается и возвращает углерод в атмосферу, может аннулировать все усилия по экологическому использованию древесины.
Одной из причин, по которой так много новых, пригодных для повторного использования пиломатериалов выбрасывается, являются затраты и трудности, связанные с необходимостью удаления гвоздей или скоб. Компания Urban Machine из Окленда, штат Калифорния, намерена решить эту проблему с помощью инновационного процесса рекультивации материалов, основанного на искусственном интеллекте и роботах. Крупные пиломатериалы поступают в устройство, которое использует компьютерное зрение для оценки материала и роботизированные манипуляторы для удаления объемных крепежей со всех сторон. Окончательная проверка подтверждает готовность материала к последующему использованию в новых строительных проектах.
Таким образом, использование древесины как строительного материала не только способствует уменьшению выбросов углерода за счет продолжительного хранения углерода в материале, но и требует эффективной обработки и переработки для достижения экологических целей.
Urban Machine представляет собой местное решение, где арендуемое оборудование устанавливается на строительной площадке в качестве постоянного инструмента для повторного использования древесины, которая обычно необходима. Это позволяет использовать эти материалы повторно в текущем проекте или сохранять их для будущих строительных нужд. Технология способна обрабатывать различные типы древесины, включая тяжелую древесину, клееный брус и пиломатериалы размером от 2x4 до 6x18.
Vibrant Cities Lab, разработанный Лабораторией Вибрантных Городов, представляет собой комплексный план управления городскими лесами, направленный на улучшение социально-экономических и экологических показателей. Созданный совместными усилиями American Forests, Лесной службой Министерства сельского хозяйства США и Национальной ассоциацией региональных советов, этот инновационный набор инструментов представляет собой целостную стратегию управления зеленой инфраструктурой в городах.
Одной из публикаций организации является "Руководство по повторному использованию древесины в городах", которое предлагает новые подходы к управлению материалами, связанными с отходами. Вместо традиционного сноса зданий, руководство рекомендует деконструкцию, что позволяет тщательно извлечь и сохранить материалы для последующего использования. Этот подход способствует созданию новых рабочих мест и генерации дополнительного дохода, в отличие от быстрого и неорганизованного сноса.
Лаборатория Vibrant Cities Lab также обращает внимание на другие источники древесины в муниципальных отходах, которые составляют приблизительно 17 процентов всех отходов в стране. Эти ресурсы отличаются от строительных материалов и представляют дополнительную возможность для рекультивации. Кроме того, значительный потенциал представляет собой древесина, получаемая при обрезке городских деревьев, что эквивалентно почти 30 процентам годового потребления древесины лиственных пород в США.
Компания InventWood из Фредерика, штат Мэриленд, демонстрирует, как восстановленная древесина может быть преобразована в ценный материал. Она разрабатывает новые технологии производства древесины, такие как древесные соты, прозрачная и изоляционная древесина, используя сложные химические и механические методы обработки.
Флагманский продукт производителя MettleWood призван заменить собой сталь и бетон в строительстве. InventWood удаляет лигнин из клеточных стенок древесины и подвергает оставшийся материал экстремальному сжатию, создавая вещество, которое на 50 % прочнее, на 80 % легче и дешевле стали. MettleWood также обладает классом пожаробезопасности А, что является уникальным для изделий из 100 % древесины. Компания утверждает, что этот материал можно производить "практически из любой древесины, включая распространенные, быстрорастущие и даже инвазивные породы".
Если эта впечатляющая технология окажется масштабируемой и будет требовать незначительного количества энергии, она станет ярким примером вторичной переработки: возможностью превратить обычное, часто недооцениваемое вещество в суперматериал, способный значительно повысить экологические характеристики построенной среды. Такой подход требует не просто подражать обычным первичным материалам, а превзойти их благодаря неиспользованным ресурсам.