آسمانخراشها، خودروها و باتریها چگونه چوبی میشوند؟
عصر چوب در راه است
1398/03/11
2559
این مطلب را به اشتراک بگذارید
مراحل تمدن بشری همواره با پیشرفت در استفاده از مواد در نظر گرفته میشود. ما الان در عصر هیدروکربن هستیم که باید جای خود را به عصر چوب بدهد.
آینده نگر/ منبع: نیوساینتیست
تا به حال درباره خودروی چوبی با چرخهای چوبی، موتور چوبی و صندلی چوبی چیزی شنیدهاید؟ حتما فکر میکنید بعید است که چنین چیزی حرکت کند و امن باشد. اما اوضاع با تصورات ما خیلی فرق دارد. احتمالش هست که تا چند سال دیگر مردم شروع به استفاده از خودروی چوبی کنند. مهندسان ژاپنی و کمپانیهایی مثل تویوتا هم دارند روی موضوع خودروی چوبی کار میکنند و قصد دارند در المپیک ۲۰۲۰ توکیو آن را به نمایش بگذارند.
اما خودرو فقط بخشی کوچک از انقلاب چوبی جهان آینده است. در آزمایشگاهها و استودیوهای طراحی دنیا افراد زیادی دارند روی بازگشت به چوب کار میکنند. در آیندهای که آنها تصور میکنند، موادی مثل فولاد، بتون و پلاستیک کنار میروند و جای آنها را چوب میگیرد؛ به طوری که حتی در وسایل برقی هم از چوب استفاده خواهد شد. خودروهای چوبی از خیابانهایی که آسمانخراشهای چوبی در آنها خودنمایی میکنند خواهند گذشت و هواپیماهای چوبی مجهز به باتریهای چوبی از بالای سر آنها حرکت خواهند کرد. حتی مردم لباسهایی که از چوب ساخته شده به تن و موبایلهایی از جنس چوب به دست خواهند داشت.
مراحل تمدن بشری همواره با پیشرفت در استفاده از مواد در نظر گرفته میشود. عصر سنگی جای خود را به عصر برنز داد و بعد هم عصر آهن آمد. امروزه ما در عصر هیدروکربن زندگی میکنیم. هیدروکربنها تمام نیازهای ما را در بخش انرژی تامین میکنند و موادی را در اختیار ما قرار میدهند که تمدن امروز ما را ساختهاند؛ موادی مثل فولاد، بتون و پلاستیک.
اما این عصر باید به پایان برسد. سیاره زمین چنان از مواد غیرقابل بازیافت پر شده که هر ساختمانی که ساخته میشود یا هر انرژیاي که مورد استفاده قرار میگیرد، ضربهای سنگین به محیط زیست وارد میکند. اما در آیندهای نهچندان دور قرار است این وضع تغییر کند. آسا اِک مدیرعامل شرکت سلوتِک فنلاند در این خصوص میگوید: «هرچه که از مواد فسیلی ساخته شده، قرار نیست در فردای زمین حضور داشته باشد. باید آن را با چوب جایگزین کرد.»
اما وقتی میگوییم چوب، منظورمان چوبی که به صورت متعارف به ذهن میآید نیست. درست است که چوب خام مشخصههای قابل استفاده زیادی دارد، قوی است و در عین حال سبک و انعطافپذیر به شمار میآید و حتی زیبا و بهصرفه هم هست، اما واقعیت این است که چوب نقاط ضعف زیادی نیز داشته که باعث شده سایر مواد را به جایش به کار بگیریم. ویژگیهای پیشبینیناپذیر چوب این است که میسوزد، ترک میخورد و فرسوده میشود. جنسش هم شفاف نیست.
اما این نقاط ضعف را برای هر ماده خام دیگری هم میتوان ذکر کرد. نفت خام، سنگ آهن و مواد اولیه بتون همگی همین مشکلات را دارند. برای آنکه پتانسیل این مواد بالا برود باید حتما رویشان کار شود. بنابراین عادی است که همین مسئله را به چوب نیز تعمیم بدهیم. وقتی راههای استفاده از چوب در این شرایط را یاد بگیریم وارد عصر چوب خواهیم شد.
اولین جایی که احتمالا چوب را میتوان جایگزین مواد غیرپایدار کرد، در ساختمانها است. چوب سابقهای طولانی به عنوان ماده ساختمانی دارد اما نقاط ضعفش باعث شده فولاد و بتون که برای محیط زیست فاجعهآفرین هستند به جای آن به کار بروند. تولید فولاد عملا سه درصد از کل آزادشدن گازهای گلخانهای و تولید بتون هم پنج درصد از آن را تشکیل میدهد و ضروری است که استفاده از آنها متوقف شود. این مسئله به خصوص از این جهت مطرح است که بسیاری از کشورهای دنیا متعهد شدهاند جلوی افزایش بیش از یک و نیم درجهای گرمای زمین را بگیرند. این یعنی در حذف موادی مثل بتون و فولاد نباید رودربایستی نشان داد.
خوشبختانه راهکار این قضیه دارد توسط مادهای بر مبنای چوب به نام سیالتی به دست میآید. سیالتی درواقع از چسباندن لایههای چوب درختان راش و صنوبر و ایجاد تختههای بزرگ و صاف از آنها به دست میآید و میتواند در ساختمانسازی به کار برود. دارشیل شاه مهندس مرکز ابداعات طبیعی دانشگاه کمبریج در موردش میگوید: «سیالتی درواقع چوبِ مهندسیشده است.» برخلاف چوب خام، این ماده دارای ویژگیهای پیشبینیپذیر و قابل اطمینان است که در درازمدت سالم میماند و در مقابل آتش هم مقاوم است.
سیالتی در دهه ۱۹۹۰ ابداع شد اما محبوبیت آن به خاطر رقابت جهانی در ساخت مرتفعترین آسمانخراش چوبی دنیا افزایش پیدا کرده است. برنده این رقابت در حال حاضر یک ساختمان محل اقامت دانشجویان در ونکوور کانادا است که ۱۸ طبقه دارد و در سال ۲۰۱۷ ساخته شده است. اما امسال ظاهرا یک ساختمان چوبی مرتفع در برومندال نروژ جای آن را خواهد گرفت. البته یک آسمانخراش چوبی هشتادطبقه در مرکز باربیکن لندن هم در دست ساخت است که هردوی آنها را پشت سر خواهد گذاشت.
دارشیل شاه میگوید این آسمانخراشها دارند آگاهی عمومی را در خصوص سیالتی بالا میبرند اما ویژگیهای کاربردی سیالتی خیلی فراتر از این حرفهاست. مثلا اینکه میتوان یک ساختمان چوبی هشتطبقه را در جایی دیگر پیشساخت کرد و بعد آن را ظرف چند روز در محل خودش گذاشت. منشأ سیالتی هم چوبی است که از جنگلهای تجدیدپذیر به دست میآید. البته سیالتی بیشتر از فولاد و بتون هزینه برمیدارد ولی ساخت و ساز با آن سریعتر است. در عین حال سیالتی میتواند کربن را در دوران عمر ساختمان - بین ۶۰ تا ۷۰ سال- در خودش نگه دارد. این میزان از مقابله با آزادسازی کربن شاید در نگاه اول زیاد به نظر نیاید ولی عملا همین چیزها هستند که به تدریج میتوانند جلوی تغییرات اقلیمی را بگیرند.
در شرایطی که شهرها با سرعت در حال رشد هستند، پتانسیل سیالتی را نیز میتوان به سرعت بالا برد. حدود ۶۵ درصد از زیرساختهای شهری که تا سال ۲۰۳۰ مورد نیاز هستند، هنوز ساخته نشدهاند. اگر این زیرساختها با فولاد و بتون ساخته شوند، فرصت ما برای مقابله با آزادسازی کربن از دست خواهد رفت و همچنان دمای زمین رو به افزایش خواهد گذاشت. اما اگر از بتون فقط برای فونداسیون ساختمان استفاده شود وضع خیلی بهتر خواهد بود. در عین حال، ساختمان چوبی وزنش یکسوم وزن ساختمان بتونی و فولادی است و این یعنی که به فونداسیون عمیق نیاز ندارد و این هم خودش مزیت بزرگی برای محیط زیست خواهد بود.
در آیندهای نهچندان دور، چوب را میتوان به جای شیشه نیز در پنجرهها به کار گرفت. چند سال پیش دانشمندان در مرکز تحقیقات چوب والنبرگ در سوئد راهی برای استخراج رنگدانه از چوب کشف کردند که نتیجهاش ایجاد مادهای شفاف است که میتواند به جای شیشه کاربرد داشته باشد اما قدرت عایقی بهتری خواهد داشت و بنابراین باز هم گامی مثبت به سمت آینده کمکربن برخواهیم داشت.
یک مسئله در خصوص استفاده از سیالتی این است که آگاهی عمومی در مورد آن وجود ندارد. حتی ساختمانهایی که با سیالتی ساخته شدهاند معمولا رویه دیگری هم دارند که چوببودنش را پنهان میکند. از آنجا که سیالتی در فاصله پنج تا ده سال آینده به شدت مورد استفاده قرار خواهد گرفت بهتر است که آگاهی عمومی هم در مورد آن افزایش بیابد.
در عین حال باید به این نکته توجه داشت که چوب از قبل هم به عنوان یک سوخت زیستی (بیو فیول) پایدار مورد توجه قرار داشته و میتواند در آینده واقعا جای ترکیبات نفتمحوری را که بازار امروزی مواد شیمیایی را اشغال کردهاند بگیرد. این در حالی است که مواد پتروشیمی هم یک مشکل بزرگ محیط زیستی هستند. بنا بر گزارش آژانس بینالمللی انرژی، تولید آنها به اندازه فولاد و بتون انرژی مصرف میکند و به مواد نفتمحور زیادی نیاز دارد. از همه بدتر اینکه تقاضا برای مواد پتروشیمی خیلی بالاست. در چنین شرایطی، طبیعی است که به دنبال آلترناتیوهای چوبی باشیم.
لارس برگلوند رئیس مرکز تحقیقات چوب والنبرگ در سوئد در این خصوص میگوید: «باید با سرعت هرچه بیشتر، تمام منابع فسیلی را کنار بگذاريم و چوب را جایگزین آنها کنیم». او و همکارانش برای تحقق این هدف در تلاشاند که یک پالایشگاه چوب بسازند؛ جایی که مثل پالایشگاه نفت عمل کند: چوب خام را بگیرد و آن را پردازش کند تا مواد ارزشمندی از آن به دست بیاید. این هم یکی از صنایع مهم مرتبط با چوب در آینده خواهد بود و تقاضا هم احتمالا برای آن بالا خواهد بود. مثلا در صنعت خودروسازی جای آن هست که از محصول پالایشگاهی چوب استفاده شود. این محصول همچنین میتواند در تولید لباس به کار گرفته شود. از دیگر استفادههای این محصولات میتوان به جایگزینی تولیدات پتروشیمی مثل چسب و رزین اشاره کرد.
اما قطعا مهمترین امیدی که بشر میتواند به آینده صنعت چوب داشته باشد این است که راهی برای کنار گذاشتن استفاده از پلاستیک پیدا شود. پلاستیک مادهای ارزان و کاربردی است اما تبعات محیط زیستی فاجعهباری دارد و به طبیعت برنمیگردد و سلامت موجودات زنده روی خشکی و در آب را نیز به خطر میاندازد. شرکتهای نوآوری در جهان به خصوص در کشورهای شمال اروپا از جمله فنلاند در حال فعالیتاند تا به موادی از چوب دست پیدا کنند که جایگزین استفادههای امروزی از پلاستیک باشد. با وجود اين، یکی از بزرگترین معماهای بشری هنوز این است که چطور میتوان جایگزینی برای بطریهای پلاستیکی ارزان پیدا کرد!
به هر حال آنچه که مسلم است این است که صنعت چوب در آینده نزدیک پیشرفتهای عظیمی خواهد داشت و البته چالشهای بزرگی نیز پیش روی خود خواهد دید؛ از جمله اینکه چطور هدف رسیدن به زمین لازم برای کاشت درخت بیشتر - آن هم بدون جنگلزدایی و ایجاد اختلال در تولید مواد غذایی- را محقق کند.
نظر خود را بنویسید