木材経済

木材経済 、より広義には森林経済 （多くの国では竹の経済が支配的であるため）の存在は、多くの発展途上国や温帯気候、特に低温の多くの国で顕著な問題です。 。これらは一般に、森林面積の大きい国です。家具、建物、橋、およびエネルギー源としての木材の使用は広く知られています。また、木や茂みの木材は、紙のセルロース、初期の写真フィルムのセルロイド、セロファン、レーヨン（絹の代替品）など、木材パルプから生産されたものを含め、多種多様に使用できます。

通常の使用が終了すると、木材製品は燃焼して熱エネルギーを得るか、肥料として使用できます。木材経済がもたらす可能性のある潜在的な環境被害には、次のものが含まれます（単一栽培林業による生物多様性の減少の問題-非常に少数の種類の木の集中的な栽培）。およびCO2排出。しかし、森林は大気中の二酸化炭素の削減に役立ち、したがって地球温暖化を減少させることができます。

前書き

木材の使用の歴史

旧石器時代と新石器時代に先行する時代以来、木材経済は歴史的に世界中の文明の出発点です。金属の溶解は、火をつける技術の発見（通常、非常に乾燥した2本の木製の棒を削ることによって得られる）と多くの単純な機械と初歩的なツールの構築によってのみ可能であったため、必然的に何千年も金属の時代に先行しました。杖、クラブハンドル、弓、矢、槍として。これまでに発見された最も古代の手作り品の1つは、25万年前（第3間氷期）に磨かれた木製の槍の先端（クラクトンスピア）です。

エジプト人やシュメール人などの連続文明は、家具の洗練されたオブジェクトを構築しました。侵害された秘密の墓に隠され、砂漠の乾燥した環境によっても腐敗から保護されていたため、象牙と貴重な木材の多くの種類の家具は、私たちの時代まで実質的に無傷で生き残っています。これらの多くの建物と部分（すべての屋根の上）には、木材（多くの場合オーク材）の要素が含まれており、構造的なサポートとカバーを形成しています。ボート、船などの輸送手段;そして（ホイールの発明により）ワゴンと馬車、ウインチ、水を動力とする製粉機など

寸法と地理

世界で使用される木材の主な供給源は森林であり、森林は処女、半処女、およびプランテーションに分類できます。多くの国、特に第三世界の地元住民によって、fireのために多くの木材が除去されていますが、この量は、不確実性の広いマージンを伴ってのみ推定できます。

1998年、「ラウンドウッド」（正式にはfireとして使用されていない木材）の世界的な生産量は約1,500,000,000立方メートル（2.0×109立方ヤード）で、世界で栽培されている木材の約45％に相当します。世界の工業用木材生産の約55％を占める建物建設の要素となる予定の伐採された丸太と枝。 25％が主に紙と板紙の生産を目的とした木材パルプ（木粉とトルッチョリを含む）になり、約20％が合板のパネルと家具や一般的なオブジェクトの貴重な木材になりました（FAO 1998）。公認木材の世界最大の生産者および消費者は米国ですが、森林の最大面積を保有している国はロシアです。

1970年代、最大の森林面積を持つ国は、ソビエト連邦（約8,800,000km²）、ブラジル（5,150,000km²）、カナダ（4,400,000km²）、米国（3,000,000km²）、インドネシア（1,200,000km²）およびコンゴ民主共和国でした。 （1,000,000km²）。木材の重要な生産と消費を行う他の国では、通常、領土の拡大に関して人口密度が低く、ここでアルゼンチン、チリ、フィンランド、ポーランド、スウェーデン、ウクライナなどの国を含めることができます。

2001年までに、ブラジルの熱帯雨林地域は5分の1（1970年）減少し、約4,000,000km²になりました。開clearedされた土地は主に牧草地に向けられていました。ブラジルは世界最大の牛肉輸出国であり、約2億頭の牛がいます。サトウキビの栽培に基づくブラジルのエタノール経済の活況は、同様に森林面積を減らしています。同じ期間にカナダの森林は30％近く減少して3,101,340km²になりました。

温室効果との戦いにおける重要性

気候変動の問題に関して、森林の燃焼は大気中のCO2を増加させますが、無傷の原生林またはプランテーションはCO2の吸収源として機能することが知られています。吸収されるCO2の量は、樹木の種類、土地、および樹木が自然に成長または植えられている場所の気候によって異なります。さらに、夜の植物は光合成せず、CO2を生成せず、連日を排除します。夏には逆説的に、都市や公園の近くの森林の光合成によって生成された酸素は、（車などからの）都市大気汚染と相互作用し、オゾン中の太陽光線（3つの酸素原子の分子）によって変換されます低大気中の紫外線ビームに対するフィルターは汚染物質であり、呼吸障害を引き起こす可能性があります。

低炭素経済では、森林施業は影響の少ない慣行と再生に焦点を合わせます。森林管理者は、土壌ベースの炭素埋蔵量を過度に乱さないようにします。専門のツリーファームは、多くの製品の主要な原料となります。出力を最大化するために、短い回転で急速に成熟する樹種が成長します。

国/大陸ごと

オーストラリアで

• ユーカリ：オーストラリアの700種の樹種で、熱帯、亜熱帯、半乾燥気候で非常に速く成長し、森林火災（樹木皮質を含む）と干ばつに非常に抵抗力があります。そのエッセンシャルオイルは薬理学で使用され、その木材は建築用に、小さな枝はfireやパルプ材として使用されます。

ブラジルで

ブラジルには、特定の用途を持つ数種類の木の収穫の長い伝統があります。 1960年代以降、輸入された松やユーカリの種は、主に合板や紙パルプ産業向けに栽培されてきました。現在、メタノールを得るために木材のセルロースにサトウキビ発酵の酵素を適用するための高レベルの研究が行われていますが、トウモロコシのコストに由来するエタノールと比較すると、コストははるかに高くなります。

• ブラジルウッド：高い赤の輝きを放つ濃いオレンジレッドの心材（brasa = ember）があり、バイオリンファミリーの弦楽器の弓を作るために使用される最高の木材です。これらの樹木はすぐに赤染料の最大の供給源となり、その国の経済と輸出の大きな部分を占めるようになり、ゆっくりとブラジルとして知られるようになりました。
• パラゴムノキ：手袋、コンドーム、抗アレルギーマットレス、タイヤ（加硫ゴム）など、ゴムで多くのオブジェクトを製造するために使用される最高のラテックスの最大の供給源です。ラテックスには、身体の部分の正確な形状に合わせて調整する機能があり、ポリウレタンやポリエチレンの手袋よりも優れています。

カナダと米国で

これらの国々の間の森林経済には密接な関係があります。それらには共通の多くの樹種があり、カナダは、木材とその副産物の世界最大の消費者である米国向けの木材および木製品の主要生産国です。東海岸への五大湖、エリー運河、ハドソン川、セントローレンス水路、および中央平野とルイジアナへのミシシッピ川の水系により、非常に低コストで丸太を輸送できます。西海岸のコロンビア川の流域には、優れた木材を備えた森林がたくさんあります。

機関Canada Wood Councilは、2005年にカナダで森林部門が930,000人の労働者（17人に1人）を雇用し、約1,800億ドルの商品とサービスの価値を生み出したと計算しています。長年、カナダの森林の樹木に由来する製品は、国の最も重要な輸出品目でした。 2011年、世界中の輸出総額は約643億ドルで、カナダの貿易収支に最も大きな貢献をしました。

カナダは持続可能な森林管理慣行の世界的リーダーです。現在、木材生産のために管理されているのは、120,000,000ヘクタール（1,200,000 km2; 463,320平方マイル）（カナダの森林の28％）のみであり、推定32,000,000ヘクタール（320,000 km2; 123,550平方マイル）は現在の法律による収穫から保護されています。

• チェリー：粒、幅、色、そして豊かな暖かみのある高品質のために珍重されている広葉樹。最初の木は、アルメニアからローマ（ラティウム）を囲む土地に運ばれました。米国では、ほとんどの桜の木がワシントン州、ペンシルバニア州、ウェストバージニア州、カリフォルニア州、オレゴン州で栽培されています。
• ヒマラヤスギ：この属は、カルパチア山脈、レバノン、トルコからヒマラヤ山脈に至る高山地帯に由来するマツ科の針葉樹のグループです。香りの良い木材は、胸部やクローゼットの裏地に適しています。杉油と木材は、naturalに対する自然の忌避剤として知られています。実際には、主に装飾用として、また鉛筆（特に香杉）の生産のために、米国西部および南部に植えられています。
• ダグラス・ファー：米国西海岸および山岳州の原生樹で、短期間で急速な成長と高身長の記録を残しています。海岸のダグラスファーは、標高約1,800メートルまで沿岸地域で成長します。ロッキーマウンテンダグラスモミは、800 mから3,000 m以上の高度で内陸部でさらに成長します。木材は、建設、自家用航空機、紙パルプ、およびfireとして使用されます。
• テネシー州のオークリッジ国立研究所は、バイオエタノール（燃料として有用）の抽出が可能なように、セルロース含有量が高くリグニン含有量が低い樹木を得るために、ハイブリッドポプラを遺伝子工学で調査しています。より簡単で安価になります。
• クルミ：その色、硬さ、木目、耐久性のために、貴重な家具と彫刻の堅材。クルミ材は、何世紀にもわたって銃器製造業者にとって最適な木材でした。ライフル銃とショットガン銃の最も人気のある選択肢の1つです。

カリブ海および中央アメリカ

• マホガニー：まっすぐな粒で、通常はボイドやポケットがありません。最も貴重な種はキューバとホンジュラスから来ています。それは赤褐色の色をしており、時間の経過とともに暗くなり、磨かれると美しい赤みを帯びた光沢を示します。作業性に優れ、大きなボードで利用でき、非常に耐久性があります。マホガニーは、ドラム、アコースティックギターとエレクトリックギターのバックサイド、サイド、高級ヘッドフォンなど、多くの楽器の製作に使用されています。

ヨーロッパで

このタイプの経済における多くの用途に理想的な種は、その特徴と特定のタイプの地面と気候の必要性で非常によく知られている樹木園芸で使用されるものです。

• Fraxinus：lightweightは燃えやすく、川の洪水地域にあるような湿った環境で成長し、水と空気の汚染に耐えるため、軽量木材であることは持ち運びが容易です。
• Larix：イタリアでは、山頂付近の高地で成長し、材木は急激な気候の変化に耐え、氷のような風から晴れた午後の夏に高温になり、橋や屋根などの露出した構造物の建物での使用に最適です。
• ストーンパイン：「地中海の松」はイタリアの多くの沿岸地域の高貴な紋章である可能性があります。元々はテベレ川の河口からフランスのリグーリアとプロヴァンスまで広がる松の巨大な森林で、高塩分の土壌で、農業にはあまり適していません。その木は、燃えることができる膨大な量の乾燥した枝、コーン（クリスマスの装飾に使用される）、および燃えることができる、またはマルチとして使用できる針のような葉を生成します。オイルと樹脂は、香りと軟膏に使用できます。ピノリは、イタリア料理で有用な要素です（バジルとともに、ペストソースを作るために粉砕されます）。現在、「進歩」によりこの壮大な樹木の延長が大幅に削減されており、多くの場所で安価なビーチビル、駐車場、半放棄されたエリアが代わりになっています。
• ポプラ：イタリアでは植林に最も重要な種であり、合板の製造、梱包箱、紙、マッチなど、いくつかの目的に使用されます。排水性の良い良質の地面が必要ですが、処分すれば栽培を保護するために使用できます防風ラインで。イタリアのポプラ栽培の70％以上は、ピアヌラパダナにあります。 1980年代の650km²から現在の350km²まで、絶えず栽培の拡大が縮小されています。ポプラの収穫量は、毎年約1,500 t /km²の木材です。ポプラの生産は、イタリアの木材生産全体の約45〜50％です。
  • 芸術の歴史において、ポプラはルネサンス（レオナルドダヴィンチのモナリザ）のように、表面をパネルとして描くのに最適な木材でした。このため、付加価値が最も高く、非常に高価な製品の多くは、謙虚で耐久性のあるポプラの木材で作られています。
  • タンニン酸が存在するため、ヨーロッパでは革のなめしにポプラ皮質がよく使用されていました。

• コルクのオーク：地中海沿岸のすべての西部の暖かい丘陵地帯（最低気温> -5°C）で、成長は遅いが寿命が長い木です。コルクは掲示板の素材として人気があります。ワインボトルのストッパーとしての生産がナイロンストッパーに有利に減少している場合でも、省エネのためにコルクの顆粒をコンクリートに混ぜることができます。これらの複合材料は、熱伝導率が低く、密度が低く、エネルギー吸収性に優れています（耐震性）。複合材料の特性範囲のいくつかは、密度（400〜1500 kg /m³）、圧縮強度（1〜26 MPa）および曲げ強度（0.5〜4.0 MPa）です。このため、コルクは建物の断熱材として（および自然の形で、また混合物として）使用でき、遮音としても役立ちます。靴業界では、コルクは靴底と中敷に使用されています。世界には20,000km²のコルクoのプランテーションがあり、毎年300,000トンのコルク、ポルトガルでは50％、イタリアでは15,000（サルデーニャ島では12,000）のコルクが採掘されています。この自然産業の利点は、皮質の外側の層からコルクを抽出しても木が死なないことです。

スカンジナビアとロシアで

スウェーデン、フィンランド、そしてある程度ノルウェーでは、陸地の大部分が森林に覆われており、紙パルプ産業は最も重要な産業部門の1つです。ほとんどのリグニンとヘミセルロースの分解生成物である黒液の有機物は回収ボイラーで燃やされるため、化学パルプ化は過剰なエネルギーを生成します。したがって、これらの国では、再生可能エネルギーの使用率が高くなっています（たとえば、フィンランドでは25％）。企業や政府のプロジェクトによる林産物の価値と利用の増加に向けた多大な努力が注がれています。

• アカマツとノルウェートウヒ：これらの種はほとんどの寒帯林を構成し、針葉樹の混合物として一緒に化学パルプを紙に変換します。
• シラカバ：スカンジナビアおよびロシアからの木の多くの種が付いている属、酸性地面のために優秀。彼らはタイガとツンドラの間の凍った境界線の先駆種として機能し、干ばつと氷の状態の期間に非常に抵抗力があります。 Betula nana種は、同様に南ヨーロッパの傾斜山の側面の酸性地の理想的な樹木として特定されており、土壌は栄養素に乏しく、これらの樹木は地滑りを抑えるために使用できます。溶解パルプはカバノキから生産されます。キシリトールは、バーチの化学パルプ化の副産物であるキシロースの水素化によって生成できます。

木材の使用

燃焼

木材の燃焼は現在、固体燃料バイオマスに由来するエネルギーの最大の使用です。木材燃料は、fire（丸太、ボルト、ブロックなど）、木炭、チップ、シート、ペレット、おがくずとして入手できます。木材燃料は、ストーブや暖炉での調理や暖房に使用できます。また、電気を生成する蒸気エンジンや蒸気タービンの燃料にも使用できます。何世紀にもわたって、木材の燃焼によって発生する熱の恩恵を受けるために、多くの種類の伝統的なオーブンが使用されていました。現在、より効率的でクリーンなソリューションが開発されています：高度な暖炉（熱交換器付き）、woodオーブン、woodストーブ、ペレットストーブは、汚染物質をろ過および分離（回転フィルターで灰を遠心分離）できるため、また、煙突の煙で逃げた大量の熱を回収することができます。

木材の平均エネルギー密度は、種と水分含有量に応じて、6〜17メガジュール/キログラムと計算されました。

しかし、木材の燃焼は、二酸化炭素（CO2）、一酸化炭素（CO）（血液のヘモグロビンの不可逆的な飽和を引き起こすことができる目に見えないガス）としての微小環境汚染物質、およびナノ粒子の生成に関連しています。

イタリアでは、ポプラは大気中の二酸化炭素の急速な成長と捕獲により木材から抽出されたエネルギーと、栽培、伐採、および収穫に必要な少量のエネルギーの比が非常に優れているため、バイオ燃料に変換するために栽培される木として提案されています木を輸送します。 ポプラxカナデンシス 'I-214'は、10年で直径14インチ（36 cm）、高さ100フィート（30 m）に達するほど速く成長します。

木炭

木炭は、動物や植生の物質から水やその他の揮発性成分を除去することで得られる不純な炭素からなる濃い灰色の残留物です。炭は通常、ゆっくりした熱分解、酸素の不在下での木材または他の物質の加熱によって生成されます。木炭は、燃焼温度の高い燃料として使用できます。

木質ガス

木材ガス発生器（ガス発生器）：分子水素（H2）、一酸化炭素（CO）、二酸化炭素（CO2）、分子窒素（N2）および水蒸気（H2O）。 「木質ガス」、「低質ガス」または「シンガス」として知られるこの混合ガスは、摂氏900度の大気の限られた量の還元環境（低酸素）での乾燥木材の燃焼後に得られます。 、そして内燃機関に燃料を供給することができます。

第一次世界大戦と第二次世界大戦の間には、イタリア、フランス、イギリス、スウェーデンなどの多くの国で、石油不足のため、いくつかのガソリン車が改造され、木質ガス発生器が追加されました（「 ガソゲン 」）、木材、石炭、または可燃性廃棄物を動力源とするデバイスで、同じ車両内で標準車のわずかに変更されたICEエンジンに動力を与えることができるガスを生成（および浄化）できます（低圧縮エンジン）。キャブレターはエアガスミキサーで交換する必要がありました）。最大速度の大幅な低下と、ローギアを使用して空気量を賢明に投与する必要性など、いくつかの後退がありました。ウッドガスジェネレーターで改造された現代の車では、ガス排出量（CO、CO2、NOx）は、ガソリンで走行する同じ車両の排出量（同じ触媒コンバーターを維持）よりも低くなっています。

メタノール

メタノール（最も単純なアルコール）は25°Cで液体として振る舞い、有毒で腐食性があります。有機化学では、木材発酵から得られるため、基本的な本はしばしば「木材の精神」と呼ばれます。まれに、賢明なワインメーカーが小さな木片やブドウをブドウと混ぜると、メタノールがブドウの発酵から生じる水、エタノール、その他の物質の混合物の汚染物質として見つかることがあります。

木材からメタノールを得る最良の方法は、古代エジプト人によって発見された方法である木材の無水熱分解によって生成される合成ガス（CO、CO2、H2）を使用することです。

メタノールは、ガソリンの酸素が豊富な添加剤として使用できます。ただし、通常、メタンまたは合成ガスからメタノールを製造する方がはるかに安価です。メタノールは工業化学にとって最も重要な基材であり、ハロゲン化反応と化学付加反応により、より複雑な分子を作るためによく使用されます。

ガスタービン

アメリカのM1エイブラムスの主力戦車は、1,500 hp（1,100 kW）のガスタービンで駆動され、50％の木粉とバイオディーゼル、ディーゼル燃料、灯油の混合でも機能します。ターボディーゼルエンジンを上回る利点は、小型で軽量、ラジエーターがないことです（これは、戦闘で被った銃と大砲のショットとミサイル攻撃の効果に対して利点をもたらします）。タービンエンジンは、理想よりもはるかに低い1分あたりの低回転数で動作する能力がないため、セットバックは燃料消費量が多く、3月中にこのエンジンは現代のターボディーゼルエンジンの2倍の燃料を消費しますインタークーラーと直接噴射。

建設

木材の比重は500 kg /m³未満であるため、木材は比較的軽量です。これは、武装コンクリートでは2,000〜2,500 kg /m³、鉄鋼では7,800 kg /m³と比較すると有利です。

木材の強度は、構造上の目的での木材の効率が鋼鉄に似ているためです。

橋、堤防、マイクロハイドロ、桟橋

木材は、橋（アムステルダムのマジェレ橋として）、水と空気のミル、電気用のマイクロ水力発電機の建設に使用されます。

ハウジング

広葉樹は、木造住宅などのさまざまな寸法の構造物の材料として使用されています。伝統的な家では、天井、ドア、床、窓には木材が好まれます。木製フレームは伝統的に家の天井に使用されていましたが、火災の際に倒壊する危険があります。

「パッシブハウス」を含むエネルギー効率の良い住宅の開発により、建設における木材の重要性が刷新されました。木材はコンクリートよりもはるかに優れた遮音性と断熱性を備えているためです。

日本では、パゴダのような比較的高い標高の古代の建物は、伝統的な建築技術、弾性ジョイントの使用、および木製フレームの弾性変形と弾性の優れた能力のおかげで、高強度の地震に耐えることができることが歴史的に示されていました激しい加速と圧縮衝撃を吸収します。

2006年、CNRのイタリアの科学者たちは、サンミケーレの「ヴァッリッツァッツィオーネデルリーノエデッレスペッシーアーボリーイスティトゥート」によって建てられた高さ24メートルの7階建ての「SOFIE」と呼ばれる建築システムの特許を取得しました。 all'Adige。 2007年には、日本の最も耐震性に優れた土木構造物の耐震試験でテストされました：神戸の地震（7.2リヒタースケール）のシミュレーション、筑波サイエンスパークにあるNIED研究所に属する巨大な振動台の上に建物を配置日本の三木市。このイタリアのプロジェクトは、接着された集成材に非常に薄くて柔軟なパネルを使用し、CNRの研究者によれば、地震地域でより安全な家を建設することができました。

造船

最も耐久性のある材料の1つは、バージニア南部の生きているオーク材とホワイトオーク材です。特にライブオーク材はホワイトオーク材より60％強く、湿気に強いです。例として、世界最古の任命海軍艦艇（1797年に発売）が戦艦USS憲法の構造の主な構成要素であるのはホワイトオークです。

木材経済の危機の歴史

古典ギリシャ

木材ベースの経済の最も有名な危機の1つは、アッティカ、ボエオティア、ペロポネソスの地域で樹木が特別に消失し始めた地域です。槍、盾、船などを建設するための木材の深刻な不足と、ギリシャの半島王国の軍事的および海軍力のゆっくりだが進歩的な弱体化のために、エピラスとマケドン王国によって圧倒されました雨の多い冬のために肥沃な土地。このプロセスは、マケドンのフィリップ2世によるギリシャの征服とともに頂点に到達しました。

サリサフォロスの兵士の秘密兵器（ペルタストジャベラインによる支援）、シャイロニアの戦い（紀元前338年）でフィリップ2世が指揮し、アレキサンダー大王（レッサーアジア、バビロン、ペルシャの征服をもたらした）エジプト）、サリッサ、カワカマスの一種で、他のギリシャの槍よりも長くて強い（5-7 m）。重くて強いコーネル材から得られた。

ラパヌイ

「イースター島」として最もよく知られているラパヌイは、マルサス主義の典型的な例であり、特に人口の指数関数的成長が再生可能資源の終わりにつながる方法です。ある時点で、説得力のある社会的ニーズにより、リソースの自然な更新率を超えて、リソースの開発が強制されます。

1000年後、ラパヌイで約1,000万本のヤシの木が伐採され、肥沃な土地が侵食され、最終的には15世紀頃に砂漠化したと計算されています。 （この森林伐採は、ラットのfest延により悪化および/または引き起こされた可能性もあります）。これにより、人口が15,000人から2,500人に減少しました。ヤシの木がなければ、ボートや槍を作ることはできませんでした。ヤシ繊維がなければ、ロープや漁網の建設は中止されました。これにより、地元の魚の収穫量が減少し、島の住民が利用できる食物タンパク質の量が減少しました。最後に、社会は飢andと内戦の簡単な餌食になりました。 1600年から1700年まで、人々は狂信的に迷信的になりました。最後の瞬間、社会の崩壊と完全な混乱がありました。その後、伝統的なシンボルが破壊され、外部の人間の敵がいなくても、モアイ文明と文化が最終的に消滅しました。