- ➔ Потребность в возобновляемых материалах будет расти. Если нынешние тенденции сохранятся, то к 2060 году мировое потребление всех природных ресурсов должно увеличится по сравнению с 2017 годом более чем вдвое: с 92 до 190 млрд тонн.
- ➔ Экологически сбалансированному восстановлению и переходу к углеродно нейтральной экономике могли бы способствовать увеличение площади лесов и устойчивое управление лесами. В строительстве, например, замена недревесных материалов изделиями из древесины позволила бы избежать в среднем 0,9 кг выбросов углерода на каждый килограмм древесины.
- ➔ Отрасли лесной промышленности обладают потенциалом для масштабирования инновационных экологически чистых производственно-сбытовых цепочек. В частности, непищевые отрасли, в которых используются биоресурсы, в период до 2030 года будут расти примерно на 3,3 процента ежегодно. К этому времени объем их производства в стоимостном выражении должен достигнуть пяти триллионов долларов США.
Ожидается, что ввиду роста численности населения и повышения его благосостояния ежегодный объем глобального потребления природных ресурсов, таких как биомасса, ископаемое топливо, металлы и полезные ископаемые, в 2060 году увеличится по сравнению с 2017 годом более чем вдвое: с 92 до 190 млрд тонн (рисунок 11)284. Этот дополнительный спрос создаст нагрузку на природные ресурсы, в том числе на леса.
РИСУНОК 11ПРОГНОЗ ДОБЫЧИ СЫРЬЯ В МИРЕ НА ПЕРИОД 2015–2060 ГОДОВ ПРИ УСЛОВИИ СОХРАНЕНИЯ ТЕКУЩИХ ТЕНДЕНЦИЙ
В настоящее время 75 процентов общего спроса на сырье удовлетворяется за счет невозобновляемых ресурсов; оставшиеся 25 процентов обеспечиваются биомассой, которая включает органическое сырье, такое как продовольственные культуры, мясо и молочные продукты, а также множество видов лесной и другой продукции из биомассы. В 2017 году добыча биомассы во всем мире увеличилась по сравнению с 1970 годом с девяти млрд тонн до 24 млрд тонн, а к 2060 году должна достигнуть 44 млрд тонн285.
Во всем мире большая часть потребления биомассы приходится на агропромышленный комплекс. На долю мирового производства основных сельскохозяйственных культур, таких как зерновые, масличные и сахароносные культуры, корнеплоды, клубни и зернобобовые, приходится порядка 27 процентов мировой биомассы, используемой для производства продуктов питания, кормов, волокон и лесной продукции286. Еще одним важнейшим сектором – потребителем биомассы является лесная и деревообрабатывающая промышленность: мировое производство круглого леса (объем которого в 2020 году составлял 3,91 млрд кубометров) за последние два десятилетия увеличилось на 12 процентов287.
Ожидается, что ввиду необходимости удовлетворения растущих потребностей в продовольствии, энергии, жилье и других материальных ресурсах спрос на биомассу продолжит расти. Главными двигателями спроса на лесную биомассу будут сектор строительства (ожидается, что к 2030 году спрос в этом секторе почти утроится) и упаковочная промышленность (к 2030 году спрос должен удвоиться)288. Устойчивое удовлетворение спроса на лесную биомассу потребует увеличения предложения ресурсов за счет восстановления, лесовозобновления и облесения деградированных земель и повышения эффективности использования ресурсов. Для обеспечения устойчивости потребуются также усилия по повышению эффективности производства и энергетических потоков, содействие каскадному использованию лесной продукции, изменение моделей потребления и меры по переходу к экономике замкнутого цикла.
При условии устойчивости производства древесина обладает значительным потенциалом сокращения выбросов парниковых газов в строительном секторе
С ростом численности населения и по мере его урбанизации серьезной проблемой становится обеспечение жильем. По оценкам, к 2030 году в новом жилье будут нуждаться три миллиарда человек (40 процентов населения планеты): это означает, что в период с 2016 по 2030 год нужно будет построить 300 млн единиц нового жилья289.
Таким образом, строительный сектор, на долю которого в 2018 году приходилось почти 40 процентов выбросов парниковых газов, связанных с энергетикой и технологическими процессами290, будет представлять серьезную угрозу для устойчивого развития. Считается, что КПД печей и расширения доступа к современным формам а являются строительные материалы, поэтому важным средством смягчения последствий изменения климата может стать переход на депонирующие углерод возобновляемые строительные материалы, такие как древесина291,292.
В исследованиях эффекта взаимозаменяемости продукции отмечена та важная роль, которую может сыграть в декарбонизации строительного сектора деревянное домостроение. Проведенный недавно обзор литературы показал, что средний коэффициент взаимозаменяемости древесиныh составляет 0,9: другими словами, каждый килограмм углерода, депонированный в древесине, которая заменяет недревесные строительные материалы, может обеспечить сокращение выбросов в среднем на 0,9 кг углерода293. Исследование, проведенное в Финляндии, показало, что углеродный след жителей деревянных домов (который составляет 950 кг эквивалента CO2 в год) в среднем на 12 процентов ниже, чем у тех, кто живет в домах из других материалов, и главным образом это объясняется экологическим преимуществом древесины как строительного материала294. Жизнь в деревянных домах также благотворно сказывается на физическом, психическом и эмоциональном здоровье жильцов295. Согласно исследованию условий труда, проведенному в Австралии, наличие биофильных конструкций, включающих древесину, может сокращать продолжительность отпуска по болезни и повышать общий уровень благополучия работников, что увеличивает производительность труда на пять процентов296.
Развитие технологии строительства из клееной древесины и связанных с этим новых методов многоэтажного строительства по каркасной технологии привело к существенному росту спроса на изделия из инженерной древесины, особенно на многослойные клееные деревянные панели (CLT-панели). И хотя большинство проектов, в которых используются CLT-панели, осуществляется в развитых странах, деревянное домостроение готово набрать обороты и в других регионах (врезка 13).
ВРЕЗКА 13РОСТ ПОПУЛЯРНОСТИ ЗДАНИЙ ИЗ МНОГОСЛОЙНЫХ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ПАНЕЛЕЙ В ГАБОНЕ
В 2010 году в Габоне была создана Особая экономическая зона Габона (GSEZ), которая считается первой в мире сертифицированной углеродно-нейтральной промышленной зоной297. Организация этой зоны, которая является совместным предприятием правительства Габона, агрохолдинга "Олам Интернешнл" и Африканской финансовой корпорации, обошлась в 400 млн долл. США. Она была задумана как платформа для создания деревообрабатывающих предприятий в Африке. Развитие деревообрабатывающего сектора, в том числе устойчивых технологий застройки урбанизированной среды, входит в число государственных приоритетов, определенных в стратегии национального развития Габона на период до 2025 года. Задачами этой стратегии являются сокращение выбросов парниковых газов, содействие устойчивому использованию лесной продукции и выход на развивающиеся рынки298. Правительство также выступило с инициативой строительства первого в Габоне здания из многослойных клееных деревянных панелей – башни Суверенного фонда благосостояния Габона. Этот проект призван обеспечить максимальное использование местных лесоматериалов, достижение совершенства в проектировании зданий из многослойных клееных деревянных панелей и в организации строительства с нулевым балансом выбросов, включение в концепцию устойчивого лесопользования задачи по созданию производственно-сбытовых цепочек в секторе строительства с применением многослойных клееных деревянных панелей, а также развитие механизмов передачи опыта в рамках цепочек производства и сбыта древесины и в строительном секторе. Согласно первоначальным расчетам, эта башня обладает потенциалом удаления из атмосферы около 1,5 млн кг двуокиси углерода, что эквивалентно весу 36 самолетов Боинг 737-800299.
Расширение использования древесины в строительстве может способствовать экономическому развитию в странах глобального Юга. Например, в рамках одного из сценариев было подсчитано, что к 2050 году производство и первичная переработка древесины для удовлетворения ожидаемого спроса на жилье могут внести в биоэкономику Африки до 83 млрд долл. США, обеспечив при этом создание 25 млн рабочих мест за счет дополнительных насаждений плантационных лесных культур и организации производства строительных материалов300. Однако для реализации этих возможностей необходимы инвестиции в укрепление технологического и кадрового потенциала.
Политика содействия использованию древесины, которая в развитых странах обычно ориентирована на государственные закупки для строительства зданий и инфраструктуры, может поддерживать и поощрять использование древесины для застройки урбанизированной среды (врезка 14)301.
ВРЕЗКА 14ПОЛИТИКА СОДЕЙСТВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ДРЕВЕСИНЫ
Меры политики, содействующие использованию древесины (ПСИД) – это меры, разработанные на национальном или субнациональном уровне с целью поощрения использования древесины в качестве строительного материала. Они действуют, в частности, в таких странах, как Австралия, Германия, Канада, Новая Зеландия, Соединенные Штаты Америки, Франция и Япония. ПСИД призваны поддержать местную лесную промышленность и содействовать устойчивому экономическому развитию и достижению целей смягчения последствий изменения климата. В большинстве случаев ПСИД ориентированы на строительство общественных зданий.
Более широкому использованию древесины в многоэтажном строительстве могут препятствовать действующие строительные нормы и правила. В целях расширения использования древесины в строительстве эти нормы недавно были изменены как на международном уровне (примером является Международный строительный кодекс 2021 года), так и на национальном (например, в Австралии) и на уровне провинций (например, в канадской Британской Колумбии)302,303.
По оценкам Всемирного совета деловых кругов по вопросам устойчивого развития, в период до 2030 года строительный сектор обеспечит рост спроса на биомассу на 8,8 процента ежегодно304, а рост интереса к зданиям из клееной древесины может привести к дальнейшему увеличению спроса. Удовлетворение этого возросшего спроса с соблюдением принципов устойчивости потребует, в частности, повышения эффективности использования ресурсов, и возможности для этого становятся все шире: например, появляются подходы, позволяющие проводить строительные работы за пределами стройплощадки, в том числе с применением цифровых технологий проектирования и заводского изготовления сборных конструкций.
Удовлетворению глобального спроса на древесину с соблюдением принципов устойчивости может способствовать повышение эффективности использования материалов
Для того чтобы свести к минимуму какие бы то ни было негативные экологические последствия, связанные с прогнозируемым увеличением спроса на древесину, необходимо повысить эффективность использования древесины и предотвратить ее потери и отходы при заготовке и переработке. В настоящее время ведется работа по повышению материалоэффективности. Так, в Канаде оценка улучшения показателей эффективности показала, что в 2016 году уровень использования заготовленной древесины увеличился по сравнению с 1970 годом с 61 процента до 83 процентов; кроме того, отходы процессов переработки твердой древесины и варки целлюлозы все шире используются в качестве биотоплива как замены ископаемого топлива305.
Выигрыш в эффективности можно увеличить за счет каскадного использования древесного сырья. Оценить этот выигрыш можно с помощью "материальных балансов", которые дают приблизительные значения потерь материала путем оценки разницы между общим количеством материала, потребляемого на одном этапе обработки, и общим количеством материала, произведенного на следующем этапеi. Характер каскадного использования и диапазон предполагаемых потерь дают представление о том, где и насколько возможно повысить эффективность. Например, в случае производства пиломатериалов страны, представившие отчетность, указывают, что при распиловке круглого леса из 45–66 процентов используемого объема получаются пиломатериалы, примерно из трети – щепа и плиты, примерно из одной десятой – опилки, а в некоторых странах еще 2–10 процентов идет на стружку (рисунок 12)306. Та часть, которая не используется для производства ни одного из вышеперечисленных продуктов, относится к категории "усушка", и ее объемы в разных странах существенно разнятся – например, из-за различий в породах дерева, ассортименте производимой продукции, доступных рынках и технологиях.
РИСУНОК 12РАСПИЛОВКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ НЕХВОЙНЫХ ПОРОД: МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС
Процент материала, используемого для производства изделий с низкой стоимостью или теряемого в результате усушки, может быть намного выше в развивающихся странах, где современные технологии на этапах заготовки и переработки используются редко, а доступ к рынкам всех категорий изделий из древесины ограничен. Увеличение добавленной стоимости всего каскада продукции может продлить срок полезного использования материалов, снизить первоначальный спрос на них и увеличить время депонирования углерода, повысив тем самым устойчивость использования лесной продукции. Древесные отходы промышленной переработки круглого леса могут быть ценным ресурсом, если используются в качестве сырья для производства других продуктов или для производства энергии, заменяя менее устойчивые источники.
Еще одной формой каскадного использования лесоматериалов являются переработка и повторное использование, которые увеличивают срок полезного использования продукции. Во всем мире одним из продуктов, которые чаще всего подвергаются вторичной переработке, является бумага: в Европе и Северной Америке показатель вторичного использования бумаги составил более 60 процентов, в Латинской Америке и Карибском бассейне, Азии и Тихоокеанском регионе - почти 50 процентов, а в Африке – чуть менее 30 процентов307. Недавний анализ показал, что достижение максимального технического потенциала переработки отходов древесины и бумаги увеличит коэффициент эффективности использования древесины в европейском секторе деревообработки на 31 процент, что снизит выбросы парниковых газов на 52 процента308. Таким образом, повысить эффективность использования ресурсов действительно можно, но в разных регионах по-разному. Для повышения материалоэффективности за счет совершенствования технологической и социальной инфраструктуры необходимы развитие потенциала, инновации в сфере технологий и проектирования и благоприятствующие этому политические механизмы309.
Отрасли промышленности, в которых используются биоресурсы, удовлетворяют широкий спектр потребностей, предлагая экологически чистую продукцию и повышая ценность ресурсов
Леса и деревья являются возобновляемым сырьем для множества отраслей обрабатывающей промышленности, производящих целый спектр различных видов биопродукции: одни ее виды (деревянная мебель, целлюлоза и бумага, пробка, бамбук, ротанг, лекарственные растения и смолы) используются тысячелетиями, другие (например, древесная пена, текстильные волокна и биопластики) были изобретены недавно. Возобновляемая биопродукция позволяет заменять продукты, использование которых сопряжено с высоким уровнем выбросов парниковых газов310.
Согласно прогнозам, непищевые отрасли, в которых используются биоресурсы, в период до 2030 года будут расти примерно на 3,3 процента ежегодно. К этому времени объем их производства в стоимостном выражении должен достигнуть пяти трлн долл. США311. Свой вклад в развитие глобальной биоэкономики вносят самые разные виды лесной биопродукции. Некоторые из них описаны ниже и во врезке 15.
▸ Из биомассы можно производить целый спектр биохимической продукции, такой как клеи, смазочные материалы, поверхностно-активные вещества и умягчители. Производство биохимической продукции считается растущим сектором: в 2020 году объем выпуска мировой химической индустрии составил порядка 4,01 трлн евро317. Значительные возможности открываются, в частности, в сегменте крафт-лигнина, где в более дорогостоящие продукты в настоящее время перерабатывается лишь один-два процента отходов318.
▸ Биопластик можно получить из лигнина и побочных продуктов целлюлозно-бумажной промышленности. Сейчас на биопластик приходится лишь один процент общего объема ежегодно производимых пластмасс. Объем выпуска биопластика из сырья второго и третьего поколений (сельхозкультур и растений, непригодных для производства пищевых продуктов и кормов – например, деревьев), из отходов сырья первого поколения (например, багассы и отработанного растительного масла) и из водорослей оценивается в 2,3 млн тонн; согласно прогнозам, к 2022 год этот показатель вырастет до 4,3 млн тонн319.
▸ Производство текстильных изделий из целлюлозы (обычно на основе древесины или других материалов растительного происхождения), по прогнозам, в 2027 году вырастет по сравнению с 2020 годом с 6,4 до 8,6 млн тонн320. У такого текстиля из древесного сырья коэффициент взаимозаменяемости может доходить до 2,8321. По одной из недавних оценок, если с помощью древесного волокна удастся удовлетворить 30 процентов общего спроса на текстильное волокно, то к 2040 году мировое производство круглого леса увеличится на 81 млн кубометров322.
ВРЕЗКА 15ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДРЕВЕСНОГО ВОЛОКНА В ПРОИЗВОДСТВЕ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Из-за пандемии COVID-19 резко вырос спрос на ряд медицинских изделий, в частности на средства индивидуальной защиты, такие как халаты, маски, хирургические салфетки и простыни, которые обычно производятся из нетканого полипропилена, но могут быть изготовлены и из древесного волокна. Бумажная мембрана из высококристаллического целлюлозного нановолокна способна отфильтровывать вирусные частицы и, таким образом, уменьшать их распространение312. Были разработаны полностью биоразлагаемые медицинские маски из древесного волокна313. Древесное волокно может использоваться в цепочках производства и сбыта продукции из биоматериалов для производства гигиенических салфеток, дезинфицирующих средств для рук, мыла, зубной пасты и подгузников; были также достигнуты успехи в разработке недорогих перевязочных материалов из наноцеллюлозы314,315. Во время пандемии существенно увеличился спрос на биологически активные добавки, производимые из лесной продукции. В США, например, объем продаж растительных пищевых добавок для укрепления иммунитета, снятия стресса и улучшения работы сердца в период с 2019 по 2020 год вырос на 17,3 процента, достигнув 11,3 млрд долл. США; наиболее популярными были БАДы, содержащие воронец гроздевидный (Actaea racemosa), асаи (Euterpe oleracea), женьшень (Panax spp.), гарцинию (Garcinia gummi-gutta) и грибы (Cordyceps spp.)316.
Лесная биоэнергетика должна стать более эффективной, чистой и экологичной
Производство энергии является основным видом использования древесины во всем мире: до конца нынешнего десятилетия древесным топливом и другими видами энергии биомассы для приготовления пищи по-прежнему будут пользоваться более двух миллиардов человек, особенно в беднейших регионах323.
В некоторых районах спрос на древесное топливо, в том числе на топливную древесину и древесный уголь, превышает потенциал экологически устойчивых поставок, что приводит к деградации и убыли лесов. По одной из оценок, 27–34 процента добычи древесного топлива в субтропических регионах производится с нарушением принципов устойчивости, а в местах истощения запасов древесного топлива в Южной Азии и Восточной Африке живут примерно 275 млн человек324. Разрыв между спросом и устойчивым предложением может быть преодолен за счет восстановления деградированных лесов, устройства плантаций быстрорастущих деревьев, повышения эффективности использования отходов заготовки и переработки древесины, а также восстановления бывшей в употреблении древесины путем ее каскадного использования в рамках экономики замкнутого цикла. Выращивание лесных культур может снизить нагрузку на естественные леса и лесные массивы325, расположенные вблизи от основных центров спроса на древесный уголь, например в городских районах стран Африки к югу от Сахары326. В составленном недавно технико-экономическом обосновании проекта промышленного производства древесного угля в Конго финансовая отдача от инвестиций оценивается в 10,7 процента. Проект предусматривал устройство древесных насаждений, дополнительного производства брикетов с использованием пыли, образующейся при производстве древесного угля, а также использование экологически чистых и эффективных печей для производства древесного угля327.
Для координации действий государственных учреждений и обеспечения положительного экономического, социального и экологического эффектов принимаемых мер необходимы национальные стратегии в области производства и использования топливной древесины. Так, Национальная стратегия Малави в области производства и использования древесного угля на 2017–2027 годы представляет собой многоотраслевой механизм решения проблем производства древесного угля и спроса на него в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективе в увязке с другими национальными стратегиями и мерами политики, способствующими достижению более общих задач по борьбе с обезлесением, деградацией лесов и зависимостью от твердого биотоплива328.
Сейчас обычными областями применения древесного топлива являются отопление жилых и коммерческих зданий (как автономно отапливаемых, так и объектов централизованного теплоснабжения) и использование его в промышленных процессах, производство электроэнергии и когенерация тепла и электричества (путем прямого сжигания древесного топлива или совместного сжигания дерева и угля), а также производство жидкого топлива для транспортного сектора329. Наблюдается большой интерес к расширению использования биоэнергии, которое будет способствовать достижению углеродной нейтральности в энергетике (врезка 16). Сжигание лесной биомассы возвращает в атмосферу только тот углерод, который был поглощен растениями в период их роста, сжигание же ископаемого топлива высвобождает запасы углерода, хранившиеся в земле миллионы лет. Вместе с тем существуют экологические проблемы, связанные с дальнейшим использованием древесной биомассы для производства биоэнергии, поскольку это сопряжено с выбросами парниковых газов, ухудшением качества почв и утратой биоразнообразия. Поэтому необходимо обеспечить экологическую, экономическую и социальную устойчивость производства биоэнергии, которую можно оценивать с помощью набора многокритериальных показателей, а для изучения экологических характеристик можно использовать анализ жизненного цикла330. Относительно всего комплекса последствий использования древесного топлива для изменения климата идут споры331, но мало кто сомневается, что максимальные преимущества достигаются за счет применения методов устойчивого лесопользования и повышения эффективности работы комбинированных теплоэлектростанций и биоперерабатывающих предприятий.
ВРЕЗКА 16ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ РОЛЬ БИОМАССЫ В ДОСТИЖЕНИИ УГЛЕРОДНОЙ НЕЙТРАЛЬНОСТИ К 2050 ГОДУ
Международное энергетическое агентство (МЭА) опубликовало в 2021 году дорожную карту развития мирового энергетического сектора, в которой ключевая роль в достижении углеродной нейтральности отводится современной биоэнергетике, особенно древесному топливу: в период с 2020 по 2050 год наряду с отказом от традиционных видов использования биомассы использование современной биоэнергии возрастет примерно на 60 процентов332. Согласно сценарию МЭА, предусматривающему достижение к 2050 году нулевого уровня выбросов, в 2050 году площадь под посадками, предназначенными для производства биомассы, должна увеличиться по сравнению с 2020 годом с 330 до 410 млн га. Увеличение производства биомассы на 60 процентов за 30 лет для достижения целей в области производства биоэнергии потребует всеобъемлющего комплекса мер политики, стратегий, нормативных актов, механизмов управления и финансовых ресурсов, которые необходимы для того, чтобы обеспечить устойчивость такого увеличения и не допустить связанного с этим экономического, социального и экологического ущерба, в частности потери качества почв и утраты биоразнообразия.
Потребность в сырье для производства энергии может быть снижена за счет повышения эффективности процессов переработки и утилизации древесного топлива. Это достигается путем улучшения свойств древесных отходов, из которых можно производить топливные гранулы и брикеты, повышения эффективности переработки древесного топлива с использованием улучшенных печей для производства древесного угля, повышения тепловых КПД печей и расширения доступа к современным формам энергии, таким как электричество (включая возобновляемые источники, например солнечную энергию и ветер), сжиженный нефтяной газ и биогаз из органических отходов. В настоящее время реализуются различные инновационные проекты, например входящие в портфель Clean Cooking Alliance333 бизнес-инкубатора Venture Catalyst, стимулирующие использование экологически чистых и эффективных технологий сжигания древесного топлива и снижение спроса на него. В некоторых странах переход на современные виды древесного топлива может существенно повлиять на уровень жизни (врезка 17).
ВРЕЗКА 17ДРЕВЕСНОЕ ТОПЛИВО И ЗАНЯТОСТЬ В НИГЕРИИ
Во многих развивающихся странах улучшение доступа к энергии и переход на современные возобновляемые источники может иметь серьезные последствия для средств к существованию. В Нигерии, где биомасса является крупнейшим источником общего объема поставок первичной энергии, около 40 млн человек (т.е. пятая часть населения) непосредственно занимаются сбором топливной древесины и производством древесного угля, что обеспечивает порядка 530 000 рабочих мест в эквиваленте полной занятости. Еще 200 000 человек – по большей части тоже занятых полный рабочий день – оказывают транспортные услуги в секторе розничной и оптовой торговли334. В других странах Африки к югу от Сахары с производством топливной древесины и древесного угля также связаны многие источники средств к существованию335.