原创 INBAR 国际竹藤组织
阿姆斯特丹雅加达酒店地板、墙面和天花板的竹材装饰。供图：MOSO公司
工程竹材产品可在固碳减排方面发挥重要作用
当前，生物经济日益得到全球关注，人们提倡通过可再生生物资源的利用实现经济发展，同时不遗余力减少温室气体排放，以达成气候目标。竹子生长迅速、可再生，且用途广泛，因而非常契合绿色发展的需求——竹产业发展势头正劲。
竹子自然属性独特，不但生长速度快于大多数植物，还能将大气中的二氧化碳转换成生物碳存储于竹竿中。自然生长的竹子枯萎死亡后，竹竿中的二氧化碳就会释放回大气中。而采伐利用并将竹子加工成耐用竹产品，那么竹竿中的二氧化碳就会随着产品的整个生命周期，得到长期封存。如果竹产品被重复或循环利用（例如加工成颗粒板），竹子的固碳周期则会更长。
利用竹子、木材或其他生物资源进行固碳减排的方式有很多种，包括造林，减少毁林，提升现有林业资源经营水平，推广以耐用型建材替代塑料、金属、石材等排放密集型或不可再生的材料等。竹林本身具有强大的储碳能力，推广工程竹材产品将进一步挖掘竹子在固碳减排方面的巨大潜力。
挖掘生物基建材潜力，带动建筑行业绿色发展
建筑行业消耗了全球44%的原材料，碳排放量达全球排放总量的39%，其中三分之二与建筑运营所需的能源相关，另外三分之一则来源于水泥、混凝土、金属等建材生产。因此，要想实现全球气候目标和循环经济发展目标，建筑行业的绿色发展至关重要。
在可持续经营的前提下，竹林或树林在生长期吸收的二氧化碳量要大于竹材或木材加工期间排放的二氧化碳量。竹集成材和重组竹等工程竹产品亦是如此。
工程竹固碳减排方式
材用竹林实现固碳减排主要有三种方式：吸收大气中的二氧化碳后将其固定在地上部分（竹竿、竹叶）和地下部分（竹鞭、土壤）构成的生态系统中，形成生态系统碳汇；竹材采伐加工制成耐用竹产品后长期封存二氧化碳；以竹材替代混凝土、钢材、铝材、塑料和以不可持续方式采伐的硬木等排放密集型非生物材料，从而降低碳排放量。
这三种方式也可互相叠加。例如，在退化土地上种植竹林可增加碳库；通过可持续采伐生产出的竹制品在整个生命周期都持续发挥固碳作用；推广工程竹材的应用、以竹材替代铝材、塑料等非生物材料可有效降低碳排放总量。
方式一：生态系统总碳储量
据保守估计，全世界竹林面积约5000万公顷。这就意味着全球竹林生态系统固碳能力巨大，具体可能会因竹种、土壤条件、地理位置和其他因素影响而各有差异。
竹林生态系统总碳储量为每公顷94-392吨。瓜多竹和毛竹等建筑常用大型竹种的生态系统碳储量分别达每公顷156吨和每公顷168吨。就字面数值而言，竹林生态系统碳储量远低于天然林（每公顷126-699吨），但与人工林不相上下（每公顷85-429吨），高于草原或牧场（每公顷70-237吨）。
以上仅为生态系统碳储量的数值情况，尚未考虑竹子的其他功用。如，有些竹种可植于退化土地用于再造林，从而实现固碳和土壤修复的双重目标——而这是大多种树种无法企及的。
方式二：耐用竹产品碳库
竹子是草非木，生长迅速，3-7年即可采伐，且再生能力很强，一次种植，永续利用。相较竹子而言，很多树木的成长期要长得多，且木材采伐后需要相当一段时间方可再生。因此，竹子是可持续的建材资源，这也是其优于木材的一大关键因素。此外，竹材产量相对更高，竹产品的碳储量也就更多。
下图“建筑碳储量”直观地体现了使用竹建材可实现的碳储量。工程竹产品捕获的二氧化碳量可在考虑水分和胶水含量的同时，根据竹材密度计算。与木材相比，由于工程竹每立方米的密度更大，因此固定的碳就越多（按每公顷计算也是同样结果，因为每公顷竹林的竹材年产量高于木材）。
与1立方米竹材储碳量相当的碳排放量。供图：MOSO公司
方式三：替代非生物材料
最后一种减排方式通过以工程竹材料替代排放密集型材料实现，与竹产品产量相关。平均而言，在建成环境中使用一吨工程木材（包括工程竹）替代非生物材料可避免排放二氧化碳1.5-3.5吨。
根据国际竹藤组织工作论文对使用工程竹替代非生物材料的减排效果的保守估计，使用一吨工程竹材可避免排放1.5吨二氧化碳。值得注意的是，在计算这一数值时，已考虑了工程竹产品在生产过程中的碳排放量。只有进行全生命周期评估，才能对产品的环境排放指标给出更精确、更全面的分析。
竹子（毛竹、瓜多竹）与杉木的固碳减排能力对比（吨/公顷）。供图：巴勃罗·范德卢特（Pablo van der Lugt）
综合上述三种方式，假定产品生命周期为30年，将一公顷竹林（毛竹和瓜多竹）与等面积杉木林（类似气候条件下生长的一种软木树种）的固碳减排效果进行对比，结果如上图所示。
如图所示，一公顷瓜多竹人工林固碳减排总量可达401吨，毛竹人工林则为295.7吨。两者数据差异主要是由于瓜多竹竹竿更为粗大，因而竹材产量也就更高。相比而言，一公顷杉木林的固碳减排总量则要低得多，仅为236.7吨。
影响竹林固碳能力的其他因素包括：当地气候和土壤条件、竹林经营水平等。合理的竹林经营技术（如择伐）对提高固碳能力非常重要。如果不加经营，一公顷毛竹人工林的固碳减排总量仅为49.5吨，与图中所示的经营性人工林数据295.7吨相差甚远。因此，提高竹林经营水平势在必行。
由竹集成材(黄色)和重组竹(褐色)制成的工程竹材。供图:MOSO公司
前景展望
要使建筑业的碳排放量控制在碳预算之内，必须向生物基建筑转型。工程竹和最新研制出的重木产品应在转型期发挥重要作用，替代混凝土和钢材等非生物材料。
例如，荷兰最绿色环保的酒店——位于阿姆斯特丹的雅加达酒店采用了正交胶合竹木结构，所有内饰（地板、墙面、天花板等）均以竹材打造，将建筑与自然巧妙地融合在一起，在呈现精彩绝伦的建筑设计理念的同时帮助减少二氧化碳排放。
在竹产业发展过程中，木竹是友非敌。通过竹木结合工艺，可生产出许多竹木复合产品，如竹木桁架、正交胶合竹木结构等。
除大力研发竹木复合产品外，工程竹产业还应继续努力降低生产过程中的碳排放量。最新研究显示，减少工程竹产品的碳足迹有以下四个关键要素：减少胶水含量，采用生物基无毒胶水；对可拆卸建筑中使用的工程竹产品进行回收并重复使用；提高建筑能效，尽量使用太阳能、风能、水能、生物质能等可再生能源；缩短运输距离，尽可能取材本土生产的竹材。
如果上述四要素均能实现，并在退化土地上栽培更多竹林来提高建筑用工程竹材产量，那么竹子将为气候中和经济作出重要贡献。
*编者注：阅读作者更多文章和观点，请浏览https://www.inbar.int/bru-4-1/
巴勃罗·范德卢特（Pablo van der Lugt）和尼科尔·尼科尔森（Nicole Nicholson）
巴勃罗·范德卢特是MOSO公司可持续发展负责人，曾出版Booming Bamboo。尼科尔·尼科尔森是MOSO公司可持续发展和生命周期评估专家。
原载《竹藤杂志》第4卷第1期
