raziskave in razvoj D Preglednica 1. Razmerje med vsebovano in obratovalno energijo običajnih kanadskih stanovanjskih hiš ("ranch-style home") s površino 350 m2 (Cole 1993 iz Mumma 1995) Tip hiše, lokacija Toplotna energija [GJ/leto] Vsebovana energija [GJ] Razmerje med vsebovano energijo in porabljeno letno toplotno energijo konvencionalna, Vancouver 107 1 000 9,4 energijsko varčna, Vancouver 60 1 075 17,9 konvencionalna, Toronto 143 1 000 7,0 energijsko varčna, Toronto 82 1 075 13,1 D Preglednica 2. Poraba energije treh tipov hiš z Nove Zelandije z različno konstrukcijo in iz različnih materialov (Buchanan in Honey 1994 iz Mumma 1995) Tip hiše "Maximum impact" "Most common" "Minimum impact" Pod Beton Beton Les Zunanje stene Opeka Betonski bloki Impregniran les Streha Valovita galv. jeklena pločevina Valovita galv. jeklena pločevina Betonski strešniki Ogrodje Jeklo Les Les Okna/vrata Aluminij Aluminij Les Vsebovana energija [GJ] 520 372 215 Energija za eno letne ogrevanje [GJ/a] 32,5 5,4 1,9 Energija za 25-letno ogrevanje [GJ/a] 812 135 47 D Preglednica 3a. Okoljske prednosti pretežno lesene hiše brez toplotne izolacije (FAO 2002) iz Zgradba 1000 t lesa in 1 60 t jekla Zgradba 2 izključno iz jekla GWP 1,1 m 3,4 m AP 2 445 7 613 EP 208 648 POCP 63 196 D Preglednica 3b. Okoljske prednosti pretežno lesene hiše z uporabo izolacije iz lesnih ostankov (FAO 202) Zgradba 1 Zgradba 2 GWP -1,5 m 3,4 m AP -3 246 7 613 EP -278 648 POCP -84 196 Oglejmo si še učinek pretežno lesene zgradbe in enako velike, izključno jeklene trinadstropne stavbe enakih dimenzij, na okolje.(FAO 2002, pregl. 3a in 3b) z izračunom globalnega segrevnega potenciala v kg ekvivalentov C02 (GWP, Global Warming Potential), acidifikacijskega potenciala v kg ekvivalentov S02 (AP, Acidification potential), evtrofnega potenciala v kg fosfatnih ekvivalentov (EP Au-trophication potential) in potenciala fotokemičnega nastajanja ozona v kg etenskih ekvivalentov (POCP, Photochemical Ozone Creation Potential) Pretežno lesena zgradba z izolacijo iz lesnih ostankov je okoljsko bistveno sprejemljivejša od povsem jeklene. Izolacija in vsebovana energija bistveno vplivata na okoljsko sprejemljivost zgradbe. Les in lesna tvoriva so dramatično boljša od konkurenčnih materialov (preglednica 4). Les nastaja ob blagodejnem učinku na okolje. Med rastjo drevo usvaja/sek-vetrira ogljik (preglednica 5). Les je edini pomemben obnovljiv gradbeni material. Slovenija s svojimi trajnostno gospodarjenimi gozdovi zagotavlja dovolj lesa za gradbene namene, pohištveno industrijo, industrijo lesnih tvoriv in papirja. Les je tudi trajen. Dokaz za to so stare norveške cerkve, tisočletni japonski templji in cerkev sv. Jurija iz Greenearta v Georgetownu, ki v strogi ekvatorialni coni kljubuje termitom! Iz lesa so temelji vseh beneških zgradb in celo temelji Empire State Buildinga! V preglednici 6 je prikazan učinek odrasle bukve na okolje in ksilogene-zo. Med fotosintezo se svetlobna energija transformira v kemično in uporabi za sintezo ogljikovih hidratov in slednjič vseh rastlinskih tkiv, vključno lesa in skorje: 6C02 + 6H20 + svetlobna energija ^C6H1206 + 602 I HS 3 Pons Nntranifi PMK ijaLeS 57(2005) 3 31 m ns ^^■A7 raziskave in razvoj Tolikšna listna površina teoretično zadostuje za obnovitev kisika, ki ga letno potrebuje en človek (1 drevo = 1 človek!). Zaradi gosto posejanih listnih rež (do 400/mm2) je aktivna sedi-mentacijska površina listja in njen čistilni in transpiracijski učinek v resnici še nekajkrat večji. Pridelava lesa v gozdovih zahteva le pribl. 1 % energije, ki jo vsebuje les (zračno suh les v povprečju 15 100 kJ/ kg). Za izdelavo lesene hiše ali pohištva potrebujemo manj energije, kot jo vsebujejo lesni ostanki, nastali med izdelavo ali kot jo vsebuje izdelek na koncu življenjskega cikla, ko ga kot energenta s primerno tehnologijo varno vrnemo v ogljikov cikel (preglednica 7). Povsem varno prehaja v atmosfero tudi z biološkim razkrojem. Poleg tega je mogoče les večkrat uporabiti, npr. v zaporedju: gradbeni les/pohištvo? lesna tvoriva/papir?les-energent. Takšen ima les dramatične prednosti pred konkurenčnimi materiali. Veliko materialov konkurira lesu: PVC ali aluminij za okna, steklo in beton za večje zgradbe, zidaki za stene, kovine in plastika za pohištvo. Res, ne da se zanikati nekaterih tehničnih prednosti teh materialov, vendar je njihovo energijsko in okoljsko ravnovesje v pogledu kriterijev LCA dramatično slabše v primerjavi z lesom in lesnimi tvorivi. Uporabnostna prednost nelesnih materialov, npr. plastov, v primerjavi z lesom v luči LCA, hitro zbledi. Plaste izdelujemo iz fosilnih goriv, ki niso obnovljiva. Tudi proizvodnja sama zahteva rabo neobnovljivih fosilnih goriv. Med proizvodnjo nastanejo škodljive emisije težkih kovin, klorofluoro-ogljikov, policikličnih aromatskih vodikoogljikov, hlapnih organskih snovi, žveplovih oksidov in prahu v vodo, zrak in tla. Te emisije vplivajo na izginjanje ozona, smog, kisel dež in D Preglednica 4. Vsebovana en Manufacturing&infrastructure ergija gradiv/tvoriv (CSIRO technology) Gradivo/tvorivo MJ/kg MJ/m3 Aluminij, deviški 191 515 700 Aluminij, recikliran 8,1 21 870 Bitumen 44,1 45 420 Cement 7,8 15 210 Beton, 30 MPa 1,3 3 180 Opeka 2,5 5 170 Jeklo, deviško 32,0 251 200 Jeklo, reciklirano 10,1 37 210 PVC 70,0 93 620 Smrekovina, zračno suha 0,3 165 Smrekovina, tehnično sušena 1,6 880 Vezan les 10,4 5 720 Iverna plošča 8,0 4 400 MDF 11,9 8 330 "Glulam" (lepljeni nosilci)LC 4,6 2 530 Trda plošča 24,2 13 310 Papir 36,4 33 670 Preglednica 5. Količina med proizvodnjo sproščenega ogljika in količina uskladiščenega ogljika za žagan les in konkurenčne materiale (Townsed in Wagner 2003) Material Spi ■oščeni o [kg/m3] gljik U: sklad iščeni/vsebovani ogljik [kg/m3] žagan les 15 250 jeklo 5320 0 beton 120 0 aluminij 22 000 0 D Preglednica 6. Bukev (Fagus sylvatica L): Okoljski učinek odrasle bukve in maksimalna dnevna ksilogeneza (Schutt in Koch, A 1978) 115-letna bukev ima: V enem sončnem dnevu: 200 000 listov asimilira 9,4 m3 CO, 1 200 m2 listne površine proizvede 9,4 m3 O, 10" kloroplastov obnovi 45 m3 zraka 180 g klorofila pro izvede 12 kg ogljikovih hidratov D Preglednica 7. Emisije škodljivih snovi v zrak za les in konkurenčne energente (kg/MWh) (Daljinsko ogrevanje na lesno biomaso, priročnik Phare 1999) Energent NOx so, CO, Delci premog 1,30 3,67 338 3,96 kurilno olje 0,90 4,75 270 0,18 zemeljski plin 0,68 0,00 202 0,00 les 0,36 0,18 0 0,36 ijaLeS 57(2005) 3 I HS 3 Pons Nntranifi PMK 31 m ns 11-47 raziskave in razvoj so karcinogene. Kako drugačen je les! Ekološke in socioekonomske prednosti lesa v primerjavi z nelesnimi materiali so dokazane. Na splošno je les material z velikimi tremi ("big three") lastnostmi: obnovljivostjo, reciklaž-nostjo in biološko razgradljivostjo, torej z ekološko sprejemljivostjo od "zibke do groba". Res pa je tudi, da les z disintegracijo in ponovno integracijo v lesna tvoriva zaradi toksičnih dodatkov hitro izgublja svoje pozitivne lastnosti, prav tako kemično zaščiten les. Številne študije LCA za specifične izdelke in definirana tržišča kljub temu kažejo, da lesni proizvodi v pogledu porabljene energije in globalnega segrevnega potenciala, acidifikacije, evtrofikacije, deple-cije ozona in ekotoksičnosti manj obremenjujejo okolje od konkurenčnih materialov (prim. npr. Forest research New Zeland 2001, FAO 2002). Velik problem pri tem ostaja, kako prepričljivo predstaviti prednosti lesa ciljnim skupinam, npr. politikom in t. i. odločitvenim skupinam ali osebam, ki odločajo o uporabi materialov v velikih gradbenih projektih, sicer se ne bomo znebili "umazanih" energijsko potratnih plastično-kovinskih stavb in pohištva. Tudi izziv za raziskovalce... Komentarje skorajda odveč. Slovenija je gozdna in lesna dežela. Želimo si, da bi "zdrava" raba lesa s svojimi prednostmi dobila veljavo, kiji gre. Literatura: 1. FAO 2002. Environmental and energy balances of wood products and substitutes. FAO Rim 2. Forest research 2001. Environmental attributes of wood products: New Zealand plantation pine. Prepared for New Zealand Forest Industries. 3. Mumma,T. 1995. Reducing the embodied energy of buildings. Home energy magazine on line Jan./ febr. 1995. Home energy 4. Schutt, P., Koch, A 1978. Allgemeine Botanik für Forstwirte, Paul Parey, Hamburg. 5. Townsed, Ph., Wagner, Ch. 2003. Timber as a building material - an environmental comparison against synthetic building materials, A review, National association of Forest Industries ltd Kjotski protokol - upanje ali kaplja v morje? avtor Niko TORELLI Kjotski protokol o zmanjšanju izpustov toplogrednih plinov (TGP) je 16. 02. 2005 slednjič le dobil mednarodno pravno veljavo. Industrijske države so se 1.1997 v Kjotu zavezale, da bodo v obdobju 2008-2012 znižale izpust šestih TGP (med njimi najvažnejšega, C02), za 5,2 % odstotkov glede na 1. 1990. Med znanstveniki prevladuje mnenje, da utegnejo biti TGP krivi za globalni dvig temperature. Zelo verjetno, čeprav je dokazano, da temperatura v zadnjem tisočletju močno niha. 1300-1650 je Evropa doživela "mini ledeno dobo", ki naj bi botrovala nastanku počasi in enakomerno rastoči smrekovim kremonskih goslarjev. Je zdajšnje zvišanje le naključen kratkotrajen nihaj navzgor, ki mu bo sledil nov mraz in bo spet obveljal Shawov izrek: "Zlato pravilo je, da ni zlatega pravila". Z "rusko" ratifikacijo sporazuma je bilo končno izpolnjeno merilo za veljavnost protokola: 55 držav - 55 % svetovnih izpustov TGP. Zal so ZDA 2001 od podpisa odstopile, čeprav imajo na vesti četrtino vseh izpustov (20 t C02 na prebivalca, v Evropi v povprečju 9 t!). Busheva administracija je tedaj menila, da utegnejo cilji kjotskega protokola močno škodovati njihovemu gospodarstvu in da znanstveni dokazi o učinku toplogrednih plinov niso povsem gotovi. Države v razvoju nočejo niti slišati o kakšnem zmanjšanju TPG. Kitajska in Indija bosta kmalu postali večji onesnaževalki kot ZDA. Tudi v Rusiji odločitev za pristop ni bila enoglasna. Ilari-onov je protokol označil za "novo obliko totalitarne ideologije, podobne marksizmu, komunizmu in socializmu"! Akademija je izračunala, da Rusija s prodajo "odpustkov" (emisijskih kvot) ne bo zbrala dovolj denarja za modernizacijo tehnologij. Obstaja resen dvom, da bodo (nekatere) podpisnice tudi po 1. 2012 vztrajale pri protokolu. Emisije TGP so 2003 v Sloveniji znašale 20,3 mio. t. Za izpolnitev obveznosti iz kjotskega protokola mora Slovenija brez upoštevanja ponorov zmanjšati emisije še za 6,6 % oz. 2,8 % ob upoštevanju ponorov v višini 800 0001. Ob vsem veselju moramo ostati tudi kritični. Upajmo, da bo kjotski protokol zadostoval za miselni premik pri uveljavljanju okolju prijaznih tehnologij, obnovljivih energentov in materialov. Naraščanja TGP v ozračju pa protokol, žal, ne more ustaviti. Za to bi v zdajšnjih razmerah potrebovali kar 40 "Kjotov"! Začenja se obdobje tehtanja med ceno emisij in trgovanjem z dovolilnicami. To bi lahko bila spodbuda za zamenjavo tehnologij in povečevanje deleža obnovljivih energentov. V evropsko trgovalno shemo je vključenih 96 slovenskih podjetij težke industrije, ki skupaj proizvedejo 60 odstotkov nacionalnih emisij. Slovenija je za obdobje 2005-2007 brezplačno razdelila emisijske kupone za 26,3 mio. ton C02, t.j. za pribl. 90 % emisij izhodiščnega obdobja. V "Temi dneva" na prvi strani Dela 16. 02. 2005 sem med drugim vesel prebral tudi ".. .zakaj kupujemo izdelke, ki so izdelani na energijsko potraten način, zakaj kupujemo aluminijske stole in ne lesenih?" (G. Pucelj). Na prvi strani je tudi velik naslov "Kjotskiprotokol: gozdovi so rešitev." (B. Tavčar). To sicer ne drži, vendar imajo gozdovi, skupaj z lesom, pomembno vlogo pri usvajanju/sekvestraciji ogljika. Gozdovi so največji terestrični biom in pomenijo največji svetovni potencial za stabiliziranje in potencialno zmanjšanje koncentracije C02 v ozračju. Slovenija s svojimi obširnimi naravnimi gozdovi in uveljavljeno prakso "zdrave" rabe lesa lahko pomembno prispeva k blaženju podnebnih sprememb. To je mogoče doseči (1) z ohranjanjem obstoječih ogljikovih "poolov" v gozdovih s sonaravnim trajnostnim gospodarjenjem ("ohranjevalski management"), (2) s povečevanjem količine ogljika v gozdovih s povečevanjem njihove površine in zaloge ("skladiščni management") in (3) z nadomeščanjem energijsko potratnih materialov z lesom ("substitucijski management"). To napoveduje povečanje relativnega pomena gozdov in gozdarstva ter rabe lesa. Vzpodbudna napoved?! I HS 3 Pons Nntranifi PMK ijaLeS 57(2005) 3 31 m r)K 11 -Al