Древесина вокруг нас и её перспективы в XXI веке

Древесина – это практически единственный известный материалы, полностью воспроизводимый природой. Древесина производится, без какого-либо негативного воздействия на окружающую среду и человека. При правильном ведении лесного хозяйства , процесс производства древесины может быть непрерывным, хотя и долгим. Можно даже рискнуть сказать, что производство древесины благодаря процессу фотосинтеза, является бесплатным, а другие расходы, связанные с эксплуатацией леса, лесозаготовкой и обработкой материала из дерева, являются относительно низкими.

Кроме камня и глины, древесина - старейший строительный материал, с которым человек подружился, за многие столетия своего существования. Трудно спорить с утверждением, что древесина встречается повсеместно, в окружающей человека среде. Наши отношения с ней могут рассматриваться по-разному. Некоторые говорят, что – это связано с атавистическими ассоциациями, а другие, что историческими и даже генетическими – потому, что видимо мы с вами спустились с деревьев на землю. Поэтому мы живем в окружении деревьев, дающих – прохладу летом, а осенью и зимой – тепло, возникающее в результате сжигания древесины. Мы живем в домах из дерева, среди мебели, для изготовления которой, была использована древесина. Не будет преувеличением сказать, что древесина сопровождает человека, от колыбели до гроба.

Древесина, как сырьё

Дерево является прекрасным материалом, c исключительной природной ценностью, культурной, эстетической, защитной (эрозия почв, защита поверхностных вод, улучшение структуры почвы). Человек в своих целях, может использовать практически все элементы дерева. Срезанный ствол является основой работы лесопилки – дающей доски, бруски, брёвна. То что человек не сможет переработать, подлежит естественному распаду и следовательно, экологический цикл замыкается. Из дерева получаем древесное сырьё , а отходы могут быть преобразованы в топливо, а тем самым в тепло. Выделяющийся при сжигании CO2 (менее опасен, чем соединения серы, выделяющиеся при сжигании угля) поглощается зелеными растениями и превращается в кислород. Остатки – такие, как зола, кора и листья, подаются в почву и перегнивают, питая почву. Утилизация отходов происходит, самым естественным образом.

Как на национальном , так и глобальном уровнях, потребление древесины не падает , а продолжает расти. Прирост массы древесины в год выше, чем ее потребление. Из общего числа заготовленной древесины в мире, около 53% – не является промышленной. Лесопромышленной производство оставляет отходы такие, как ветви, пни, кора, которые идут на дальнейшую переработку и для изготовления древесной щепы.

Свойства древесины

Популярность дерева основывается на его уникальных характеристиках, возможности обновления базы и легкой доступности. Энергоемкость, необходимая для производства 1m3 древесины небольшая, во много раз меньше, чем того требует производство стали, алюминия, бетона, пластика или синтетических материалов.

Если для того чтобы вырастить дерево, его обработать и вмонтировать его в качестве конструкционного элемента необходима 1 единица энергии, то соответственно, для других материалов:

* Цемент – 4,

* Сырье синтетическое – 6,

* Сталь – 244,

* Алюминий – 126 .

Древесина, как природный материал, имеет не однородную структуру и цвет. Цвета структуры древесины колеблются от , спокойного, почти белого до темно-коричневого. Эти функции используются в формировании пространственной структуры и элементов архитектуры. Древесина имеет природный запах, особенно интенсивный в случае свежей древесины. Это запах смолы или эфирных масел. Одним из таких «ароматических» видов, является Ливанский кедр. В продаже недавно появились небольшие доски, для размещения в шкафах, которые кроме аромата, обладают ещё и защитными свойствами против моли.

Древесина также обладает хорошими изоляционными свойствами: тепловой и акустической, используемыми в старых деревянных домах, саунах, для изготовления , панелей для стен и полов, а так и столярных изделий.

Перспективы древесины в XXI веке

Древесина, несмотря на многие преимущества, однако, имеет свои недостатки, что ограничивает сферы её применения. Дефектом древесины может быть: анизотропная структура дерева, низкая стабильность размеров, низкая устойчивость к меняющимся условиям эксплуатации и другие. Таким образом , древесина подвергается улучшению. Одним из таких методов является способ распилки, а затем склеивания древесины. Применяются также методы ее дробления, а затем соединения (на этом методе основывается промышленное производство материалов из древесины – ДВП, ДСП, МДФ, ХДФ, ОСБ и другие).

Для производства плит применяются различные сырьевые материалы, такие, как кора, быстро растущие растения. Современные клеи настолько совершенны, что ими можно склеить практически все и уже предпринимаются такие попытки.Появляющиеся таким способом материалы составляют группу, агломерированных плит. В последние годы, главным образом в США, появились новые изделия из древесины, известные под общим названием «клееные материалы» – MGLT, к которым относятся клееные плиты и балки, PSL (Paralel Strand Lumber), LVL(Laminatem Veneer Lumber), OSB (Oreinted Strand Board) и другие. Производство этих современных материалов, безусловно, также является перспективой, для развития лесной промышленности.

Еще один способ улучшить древесину – это её химическая модификация. Говоря в целом, он состоит в том,что в древесину вводятся химические вещества , которые упрочняют ткани внутри древесины и укрепляют структуру древесины. Работы по модификации древесины, проводятся непрерывно. Во многих случаях, они – это относится к быстро растущим породам древесины, характеризующихся низкой плотностью. В Новой Зеландии удалось использовать вакуум-давление, вводя в древесину полисахарид , получая таким способом, совершенно новый композитный материал. Кроме того, во многих странах ведутся работы по адаптации этого метода, к местным породам древесины. Свойств древесины, также могут быть повышены, за счет использования различных методов консервации.

Дерево обрабатывается химическим способом, для получения целлюлозы и бумаги. Отходы от обработки, используется для производства масла, скипидара, жирных кислот. Процесс гидролиза связан с получением этанола, в качестве заменителя топлива , применяется в некоторых странах – например, в Бразилии. Пиролиз древесины дает возможность получения химических веществ (метанола, уксусной кислоты) и около 200 других химических веществ.Термолиз древесины, является основанием, для производства древесного угля и дальнейшего его активного применения в фильтрах и противогазах.

В дополнение к представленному набору переработки древесины и улучшению его качества, проводятся так же работы по использованию древесины с другими материалами.

Древесина, как топливо

Ископаемых видов топлива, в том числе сырой нефти, по сегодняшним оценкам осталось на 50 лет. Для отдельных континентов – это более длинный или короткий срок. Энергетический кризис в 70-х- показал миру одно - убедительную характеристику ископаемых видов топлива – они заканчиваются. Поиском новых возобновляемых источников энергии, необходимо заниматься сегодня. В настоящее время в ЕС, использует около 15% , возобновляемых источников энергии. К 2020 году её потребление увеличится до 40-50%. И здесь снова приходят неоспоримые перспективы для древесины, как возобновляемого источника энергии. В развивающихся странах на данный момент, она используется в качестве первичного источника энергии, даже на 80%. В промышленно развитых странах, лишь в пределах 2-3%. Таким образом, более 95% энергетических потребностей, составляют полезные ископаемые.

Древесина по прежнему является очень популярным источником тепловой энергии в деревнях и сельской местности , в домах отдыха , в городских квартирах для каминов. Технические решения, каминов и нагревательных систем, связанных с ними и гораздо более высокая эффективность каминных вставок, чем традиционные камины, вызвало массовый рост популярности, этого вида отопления.

Доля древесины применяемой для отопления в США в 1970-80 годах почти удвоилось. Создаются все более совершенные и более эффективные печи, для сжигания древесины. Проблемы использования древесины, в качестве источника энергии, все чаще обсуждаются в ходе крупных международных встреч. На саммите в Йоханнесбурге, в 2002 году было подтверждено, что использование древесины, продолжает расти. Как один из методов решении , проблемы нехватки древесины, предлагалось выращивать плантации быстрорастущих деревьев. Исследования на этих плантациях, проводятся все чаще. Кроме того, во многих странах, проводятся аналогичные исследования на плантации тополя, ивы, осины и различных их вариаций. Кроме такого способа, увеличения производства древесины, по-прежнему остается открытым вопрос , неполноценного использования биомассы, в виде отходов лесного хозяйства (ветки, хвоя, кора). Удивительно – на 100 м3 древесины, только 25 м3 составляет древесина, остальное отходы. Деревообрабатывающая промышленность производит очередные отходы древесины, масса которых огромна – предполагается, что она может составлять около 25% перерабатывающегося сырья. Из какой-то части отходов производятся брикеты, в последнее время повсеместно идёт информация, о производстве гранул из отходов. Эта изготовленная из отходов древесины продукция, пользуется спросом и используется для сжигания в котлах и печах частных домов.

stroitelstvodomov.com