长期生物碳储存

请注意，这是一个相当高级的主题. 有关生物碳的介绍，请从以下文章开始: 计算木制品中的碳储量, 何时在LCA中加入生物碳, 如何将生物碳纳入LCA , and WBLCA工具中的生物碳核算.

在它们的生命周期中, 木制品储存了树木在生长过程中从大气中吸收的生物碳. 在建筑物使用寿命结束时, 木制品有许多使用寿命结束的情况, 它们储存的生物碳的命运各不相同:

• 当材料被重复使用或回收时, 生物碳离开当前的产品系统，转移到下一个产品或建筑.
• 用于能量回收的焚烧产生脉冲发射.
• 堆填导致排放物随时间缓慢释放(由于部分分解)。, 而一部分生物碳则永久储存在地下.

In all cases, 在木制品的生命周期开始时，有一个生物碳去除过程, 在生命周期结束时，可能会有部分或完全的生物碳排放. 在整个生命周期中也可能存在生物碳清除和排放, which are described in Part 2, 但大多数生物碳流发生在产品生命周期的开始和结束附近.

Part 1 本系列讨论了如何报道生物碳流, 使用“-1输入/+1输出”的方法, per ISO 21390. 这是一种将生物源碳纳入生命周期评估(LCA)的静态方法，并假设生物源碳清除(森林中的碳吸收)与碳排放发生在同一时间点. 作为一个简化的例子, 假设你有一个可以储存1,在其木制品中减少了000公斤的生物碳. In 100 years, 在这栋楼的寿命结束时, 假设所有储存的生物碳都被释放回大气. In this case, your net 生物碳流为零(-1,000 kg进入系统，+1,000 kg排出系统).¹

然而，这种方法忽略了这些清除和排放的时间. We know that CO₂ has a long life (i.e., residence time) in the atmosphere; once it is emitted, 它存在于大气中，从300到1,000 years.² Every year that CO₂ 存在于大气中，它具有变暖效应，称为 radiative forcing. 图1显示了脉冲输入1000kg CO时的辐射强迫曲线₂ emitted at time zero. 这种排放最初具有很大的年变暖影响(例如.e., radiative forcing). 随着时间的推移，一些CO₂ 被生物圈——地球上的海洋和植物——吸收，从而减少了其每年变暖的影响. However, even at year 100, 原始排放的那部分留在大气中继续产生显著的变暖效应.

图1:每年1,000公斤二氧化碳的变暖影响₂

在大气层中停留的时间 total warming effect of CO₂ is known as 累积辐射强迫. 在计算一段假定时间内潜在的全球变暖影响时(e.g.， 100年)，累积辐射强迫表明1000 kg CO₂ 今天排放到大气中的温室气体的全球变暖潜能值(GWP)高于1,000 kg of CO₂ emitted in 50 years. 如图2所示，图1(蓝色)的辐射强迫曲线与图1的辐射强迫曲线叠加在一起,000 kg of CO₂ 在第50年发出(橙色). 阴影区域表示 累积辐射强迫 (或总变暖效应). 这两个区域之间的差异是推迟50年排放可以避免的总变暖影响. (In this case, 蓝色区域比橙色区域大73%表明在100年的时间框架内, a CO₂ 现在排放的温室效应将比推迟50年排放的温室效应多73%.)

图2:1,000公斤二氧化碳的累积变暖影响₂ at Different Times

在整个建筑生命周期评估(WBLCA)的背景下，我们通常会考虑60到100年的建筑寿命, 很明显，在生产阶段发生的排放(A1-A3), 接近生命周期的开始, 会比在生命周期末期(C1-C4)产生的排放产生更大的影响.³

同样，去除1000公斤的一氧化碳₂ 在减缓气候变化方面，今天从大气中提取的二氧化碳比去除1,000公斤二氧化碳的效果要好₂ in 50 years. In other words, 由于早期的碳去除，木材具有额外的气候效益, 长期碳储存和延迟碳排放通常被排除在传统的静态LCA方法之外.

这是科学家们研究的一个领域，已经有一段时间了，并且已经提出了几种考虑清除和排放时间的方法, 以及相关的气候影响. 由于在标准化计算方法上缺乏国际共识, ISO 21930目前不允许将与长期碳储存和延迟排放相关的气候影响作为GWP影响指标的一部分进行量化和报告. However, 它确实允许将这种定量或定性的信息按一种称为, "非来自LCA的额外环境信息.” ⁴

为了与当前的ISO标准保持一致，我们建议报告的金额 储存在木制品中的生物碳 separately. 例如，记录这种碳储量可以让我们量化潜在的未来效益, 如果建筑物的寿命延长或木制品被重复使用，生物碳将继续被储存. 重要的是要了解和记录在建筑物的生命周期或更长时间内将从大气中扣留的碳量. 未来版本的国际标准可能会包括更新的量化方法，这将允许设计师在木质建筑的全球潜能值报告中考虑与长期碳储存和延迟排放相关的气候效益.

Additional Resources:

CIRAIG. (2010 May). dynCO2:动态碳足迹.

国际标准化组织. (2017). ISO 21930:2017建筑和土木工程的可持续性-建筑产品和服务的环境产品声明的核心规则.

Levasseur, A., et al. (2010). 考虑时间的LCA:动态LCA及其在全球变暖影响评估中的应用. Environmental Science & Technology.

Srubar III, W., et al. (2021). Aureus Earth, Inc. 基于建筑的隐含碳补偿方法.

Moura Costa, P., Wilson, C. (1999). CO之间的等效系数₂ 避免排放和封存-描述及其在林业中的应用. 减缓和适应全球变化战略.

¹ For simplicity, 这个例子忽略了在建筑生命周期的运行阶段可能发生的任何生物碳流，以及现实的生命周期结束情景，如永久封存在垃圾填埋场或再利用/回收，其中部分或全部碳可能永远不会返回大气.

² http://climate.nasa.gov/news/2915/the-atmosphere-getting-a-handle-on-carbon-dioxide/

³ 阅读更多关于生命周期阶段的信息 here.

⁴ ISO 21930 Section 7.2.9