全球废弃木材回收对气候变化减缓潜力的碳流与碳储未来预测研究

本研究首次在全球和国家尺度量化了三种社会经济情景下木材碳流/碳储及减排潜力，创新性引入废弃木材回收机制。通过SSP1-SSP3情景模拟发现，2050年实施回收政策可使全球原木消费量较无回收情景降低11-20%，碳储量达13.6 GtC（SSP1），年减排量相当于当前全球化石燃料排放的4%，中国、美国和印度贡献全球46%减排量。

　　

在全球气候变化加剧的背景下，木材作为可再生资源在碳封存和替代高碳材料方面的作用日益凸显。然而，当前全球木材利用体系存在两大矛盾：一方面木材消费量持续增长导致森林采伐压力增大，另一方面大量废弃木材未能有效循环利用。更关键的是，全球尺度下废弃木材回收对碳平衡的影响机制尚未量化，这严重制约了碳中和战略中木材资源的精准调控。

日本森林综合研究所（Forestry and Forest Products Research Institute）的研究团队在《Biomass and Bioenergy》发表的重要研究，首次构建了整合废弃木材回收的全球木材碳流-碳储模型。研究人员采用共享社会经济路径（SSP1-3）情景框架，覆盖235个国家1961-2050年的数据，通过FAOSTAT数据库获取木材产品流量，运用IPCC 2006指南的Tier 1一级衰减法计算碳储，并创新性引入材料/能源替代效应量化模型。关键技术包括：1）基于GDP/人口驱动的木材消费预测模型；2）考虑回收率的废弃木材流向分析（2050年SSP1回收率达90%）；3）整合混凝土/钢铁替代因子（0.033-1.039 t-C/t）和化石燃料替代因子（0.513-0.940 t-C/t-C）的多情景模拟。

研究结果部分：

3.1 木材消费与废弃木材生成
模拟显示2050年全球原木消费量在SSP1情景下达5.33亿m³/年，其中废弃木材回收使需求量较无回收情景降低20%。通过物质流分析发现，SSP1情景下63亿m³废弃木材将用于能源替代，占总量54%。

3.2 木材碳流与碳储
碳储模型揭示2050年全球在用木材碳储达13.56 GtC（SSP1），中国贡献最大增量（4.43 GtC）。敏感性分析显示，若木材产品半衰期从30年延长至60年，碳储可提升至18.49 GtC。

3.3 碳减排潜力
综合评估表明，SSP1情景下2050年总减排量达359 MtC/年，其中能源替代贡献40%（142 MtC/年）。中国、美国、印度三国共同贡献全球46%减排量，中国单国占比高达35%。

讨论部分强调三个突破性发现：首先，废弃木材回收可使工业原木需求增幅从77%（无回收）降至60%，这对保护森林碳汇至关重要；其次，材料替代减排效果对混凝土/钢铁的排放因子极为敏感（59-242 MtC/年波动），而能源替代的稳健性更强；最后，研究首次量化了中国等新兴经济体在未来木材碳循环中的核心地位，其快速城市化进程带来的木材需求激增既是挑战也是机遇。

该研究为《巴黎协定》下各国制定基于自然的解决方案（NBS）提供了关键数据支撑，特别是证明了废弃木材回收政策在实现"双碳"目标中的杠杆效应。未来研究需进一步耦合森林碳储动态与废弃物填埋场甲烷排放模型，以完善全生命周期评估体系。