《Resources, Conservation and Recycling》：PRecTimber 2.0: Forecasting quantitative and qualitative potentials for wood circularity in Germany, Finland, and Sweden
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本研究针对德国、芬兰和瑞典三国因生物经济战略导致木材需求增加、森林资源压力加大的问题，开展了名为PRecTimber 2.0的主题研究。研究人员通过优化和扩展PRecTimber模型，预测了至2050年三国消费后木材（PCW）的数量和质量。研究结果显示，到2050年，德国、芬兰和瑞典的PCW总量将分别达到14.11 Mt、1.64 Mt和2.74 Mt，主要来源于建筑部门。通过情景分析（现状S0及改进情景S1、S2），研究发现建筑锯材中适合延长使用寿命（R3-R7）和材料回收（R8）的比例在S0下分别为25%和59%，在S1下为36%和50%，在S2下为49%和38%。该研究的意义在于为政策制定和产业技术创新提供了数据支持，以优化PCW的利用，促进木材循环经济，缓解森林资源压力，并带来环境效益。
随着德国、芬兰和瑞典等国国家生物经济战略的实施，对木材的需求预计将持续增长，这给本已紧张的森林资源带来了更大压力。森林资源面临诸多挑战：自2018年以来，德国森林因树皮甲虫侵袭和长期干旱导致木材生长量下降，且森林老龄化导致木材库存向大径级转移，给锯木业带来挑战；芬兰的森林政策虽承认环境和社会可持续性，但优先考虑与森林产业一致的经济目标，忽视了生物多样性保护、休闲价值和碳汇保存的权衡；瑞典的森林管理体系旨在平衡经济、生态和社会目标，但实际管理仍以集约化皆伐和单一树种种植为主，无法满足生物多样性目标，并对生态系统服务（如休闲价值）和社会价值（如萨米人驯鹿放牧）产生负面影响。与此同时，木材需求却在上升：德国的生物经济战略促进可再生原材料的使用；芬兰通过工业木结构建筑等措施增加国内木材需求；瑞典因国家住房需求、全球供应减少以及减少化石排放的强调，木材需求也在增加。这种供需不匹配，特别是在国家政策下，揭示了这些地区木材供应受限的局面。
这些系统性挑战凸显了需要替代战略来满足日益增长的木材需求，同时不进一步损害森林的环境和社会价值。木材产品的循环利用，特别是通过级联使用，可以通过提高资源效率来缓解森林资源压力，并提供环境效益，如显著延长碳储存时间以减缓气候变化、避免初级木材生产以及减轻生物多样性压力。然而，木材级联概念的实施面临诸多障碍，如缺乏鼓励材料再利用的政策、PCW供应的不确定性以及质量参差不齐等，阻碍了其广泛应用。因此，可靠地预测PCW的可用性并评估其质量对于克服这些障碍、向利益相关者有效传达循环潜力至关重要。
在此背景下，研究人员在《Resources, Conservation and Recycling》上发表了研究，旨在进一步开发和扩展PRecTimber模型，以预测德国、芬兰和瑞典的消费后木材数量（按部门和半成品类型分类），并评估其到2050年的循环潜力。该研究的新颖之处在于将质量因素整合到PRecTimber模型中，以评估预测的消费后木材不同循环路径的潜力。
为开展研究，研究人员主要应用了几个关键技术方法：首先，研究基于之前的PRecTimber 1.0模型（一种静态材料流分析MFA模型），并进行了方法学改进和结构优化，使其适用于不同欧盟国家。模型使用伽马（Gamma）分布来表征木制品随时间的衰减，基于其在不同部门（建筑、家具、包装和其他）的使用寿命，并将历史国内消费数据（1941-2022年）应用于该衰减函数，以计算未来每年达到寿命终期的木制品数量。其次，研究整合了质量因素以评估PCW的循环潜力。关键质量因素包括污染（基于德国废木材条例分为A1-A4类）、损伤（未损伤UD/损伤D）和尺寸（高于阈值尺寸ATD/低于阈值尺寸BTD），这些因素被系统结合，将预测的PCW（特别是建筑部门的消费后针叶锯材PCCS）分类到三个循环性类别中：使用寿命延长（CC-LE，对应R3-R7策略）、材料回收（CC-MR，对应R8）和能量回收（CC-ER，对应R9）。此外，研究还进行了情景分析（现状S0、改善情景S1和S2），以评估质量因素改善对循环潜力的影响。数据方面，半成品木材产品的生产、进出口数据主要来自FAOSTAT和各国统计局（德国Destatis、瑞典Statistics Sweden、芬兰Statistics Finland），层压材的生产数据则通过研究各国层压材行业的历史生产能力获得。
3. 结果与讨论
3.1. 德国、芬兰和瑞典的预测PCW数量
PRecTimber 2.0预测，到2025年，德国、芬兰和瑞典的PCW总量分别约为13.67 Mt、1.43 Mt和2.45 Mt，到2050年将分别增至14.11 Mt（+3.2%）、1.64 Mt（+14.8%）和2.74 Mt（+11.8%）。人均PCW可用量在德国较低，而在芬兰和瑞典较高，这反映了这些国家传统上在建筑中木材使用量较高。
3.2. 德国、芬兰和瑞典建筑部门的PCW
建筑部门是PCW的主要来源，其份额在三国均预计增长。到2050年，针叶锯材在建筑部门PCW中占主导地位：德国60%（4.20 Mt）、芬兰86%（0.90 Mt）、瑞典79%（1.20 Mt）。这表明针叶锯材在三国木材循环中具有巨大潜力。
3.3. 德国、瑞典和芬兰的循环潜力与情景结果
质量评估显示，在现状（S0）下，预测的PCCS中约25%适合使用寿命延长（CC-LE），59%适合材料回收（CC-MR），16%仅适合能量回收（CC-ER）。情景分析表明，通过改善拆除方法、分类技术等提高质量因素（S1和S2情景），可显著增加适合高端循环利用（CC-LE）的PCCS比例（S1: 36%, S2: 49%），相应减少需降级循环（CC-MR, CC-ER）的比例。这突出了通过技术和实践改进挖掘PCW循环潜力的巨大空间。
研究结论表明，即使在现状下，德国、芬兰和瑞典也存在巨大的木材循环利用潜力，但需要技术进步和改进的回收系统来实现。提高木材循环利用可以改善资源效率，减少森林资源压力，延长木制品中的碳储存时间，对减缓气候变化和生物多样性保护具有总体效益。PRecTimber 2.0模型可进一步扩展至所有欧盟国家，为区域和欧盟层面的循环性评估提供决策支持，为未来循环材料使用率（CMUR）制定更现实、更高潜力的目标提供信息。该研究为政策制定者和产业界优化PCW利用、推动木材循环经济发展提供了重要的科学依据和前瞻性视角。
