Stocks de carbone des panneaux de particules et des panneaux de fibres au Japon

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 9846 (2023) Citer cet article

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La fonction de stock de carbone des produits ligneux récoltés (PLR) attire l’attention parmi les mesures de lutte contre le changement climatique. Parmi les PLR, les panneaux de particules (PB) et les panneaux de fibres (FB) utilisent principalement des matériaux recyclés. Cette étude a estimé les stocks de carbone de PB et FB et leurs changements annuels au cours des 70 dernières années au Japon en utilisant trois méthodes des lignes directrices du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat : niveaux 1 à 3. Le niveau 1 utilise la désintégration de premier ordre (FOD), une demi-vie de 25 ans et la base de données de l'Organisation des Nations Unies pour l'alimentation et l'agriculture. Le niveau 2 utilise la FOD, une demi-vie de 25 ans et des statistiques spécifiques au Japon. Le niveau 3 utilise une distribution log-normale pour la fonction de désintégration et une demi-vie de 38 à 63 ans du bâtiment PB/FB. Les stocks de carbone PB et FB du Japon ont augmenté au cours des 70 dernières années. Le dernier stock de carbone au début de 2022 et la variation annuelle du stock de carbone en 2021 étaient respectivement de 21,83 millions de tC et 0,42 million de tC/an pour le niveau 3. Le niveau 3 a la précision d'estimation la plus élevée en utilisant des fonctions de désintégration et des demi-vies qui correspondent aux conditions réelles des bâtiments PB et FB, alors que les niveaux 1 et 2 étaient sous-estimés. Environ 40 % du stock de carbone provient des déchets de bois, ce qui prolonge leur utilisation.

L'Accord de Paris a été adopté en 2015 dans le but de résoudre le changement climatique, l'un des problèmes environnementaux les plus graves auxquels l'humanité est confrontée. L'accord poursuit les objectifs mondiaux communs à long terme suivants : garantir que l'augmentation de la température moyenne mondiale soit bien inférieure à 2 °C par rapport aux niveaux préindustriels, poursuivre les efforts pour la limiter à 1,5 °C et parvenir à un équilibre entre les émissions de gaz à effet de serre et les émissions de gaz à effet de serre. émissions de gaz (GES) par des sources anthropiques et absorptions par les puits dans la seconde moitié du siècle1. La promotion rapide de la réduction des émissions de GES et l’augmentation de l’élimination des GES dans le monde sont des questions importantes pour atteindre les objectifs ci-dessus.

Les produits ligneux récoltés (PLR) continuent de stocker du carbone même après avoir été récoltés dans les forêts ; par conséquent, ils affectent le budget carbone mondial et attirent l’attention en tant que mesures de lutte contre le changement climatique2,3,4,5,6,7. Parmi les PLR, l'utilisation des panneaux de particules (PB) et des panneaux de fibres (FB) (Fig.1)8 a augmenté à l'échelle mondiale ces dernières années, et leur consommation mondiale a triplé au cours des 30 dernières années pour atteindre environ 268 millions de m3/an en 20219. Les PB et FB prolongent le stock de carbone des PLR grâce au recyclage, car bon nombre de ces PB et FB sont fabriqués à partir de déchets de bois après utilisation10,11. Par conséquent, il est important de déterminer quantitativement la quantité de stocks de carbone dans le PB et le FB ainsi que leurs évolutions. Des recherches antérieures ont estimé le stock de carbone des PLR dans leur ensemble, incluant approximativement le PB et le FB12,13,14,15,16,17,18 ; cependant, aucune étude ne se concentre en détail sur le PB et le FB.

Panneaux de particules et panneaux de fibres (c.-à-d. panneaux durs, panneaux de fibres de densité moyenne et panneaux isolants)8.

Le Japon possède le plus grand stock de carbone PLR ​​après les États-Unis, la Chine et la Russie6. Plus de 90 % des matières premières du PB et du FB provenaient de résidus forestiers et de transformation du bois et de déchets de bois au Japon en 202119, ce qui est essentiel dans l'utilisation en cascade du bois. En particulier, les déchets de bois tels que les matériaux de construction démolis représentaient 71 % des matières premières en 202119 ; cela contribue à prolonger la période de stockage du carbone des PLR. Cependant, des recherches antérieures sur les PLR au Japon n'ont pas quantifié la quantité de stock de carbone par PB et FB20,21,22.

Le but de cette étude était d'estimer les stocks de carbone de PB et FB au Japon du passé au présent. De multiples méthodes d'estimation de la quantité de stock de carbone dans les PLR ont été présentées par les lignes directrices du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC)23,24,25 ; cependant, les résultats de l’estimation diffèrent selon la méthode adoptée26. Par conséquent, cette étude a utilisé plusieurs méthodes d’estimation. Plusieurs approches de comptabilisation des PLR ont été proposées, notamment les approches de variation des stocks, de production, de flux atmosphérique et de désintégration simple23,25. Cependant, sur la base de leur importance primordiale, nous avons utilisé l'approche de variation des stocks pour les produits ligneux pour comprendre les stocks de carbone PB et FB au Japon.