比鋼鐵更堅韌卻更輕的「超級木材」問世，背後來自兩個華人的大膽與堅持。取自inventwood官網
建築與營建部門貢獻全球近四成的碳排放，如何從源頭「建材」減碳成為關鍵。來自中國、任教於耶魯大學的科學家胡良兵，研發出一種兼具堅固、輕盈與環保的「超級木材」，和出身加拿大的華人Alex Lau聯手，不僅顛覆人們對木頭的想像，也可能為建築業的永續轉型帶來突破。
建築業堪稱是全球最大的碳排來源之一，約有37％的全球溫室氣體排放來自建築與營建部門，其中部份來自建築物的建造過程，而混凝土、鋼則是造成最多實體碳排的建材，全球約有五成混凝土和三成鋼材的需求來自建築和營建部門。
防彈、耐火、韌性強，超級木材渴望成減碳生力軍
該如何從建材著手減碳，成為各國政府與建築公司殫思極慮的課題。目前發展愈來愈成熟，不只能防彈、耐火，而且比鋼材更堅固的「超級木材」（Super Wood），就成為重大解方之一。
★台灣第一個ESG與USR永續整合平台，加入ESG遠見共好圈★
走進位在美國馬里蘭州的一處廠房，體積像是凱迪拉克轎車的機械手臂，正在生產一種新材料。這種材料透過分子層轉化，變得比鋼更堅固，但重量卻只有鋼的1／6。
這種「超級木材」的背後推手，是來自中國，並在美國耶魯大學（Yale University）任教的胡良兵。2002年在中國科學技術大學取得物理學士的他，畢業後到美國深造，並在加州大學洛杉磯分校（UCLA）取得博士學位，而後在馬里蘭大學（University of Maryland）任教，主要研究領域包括木材纖維奈米材料、超高溫瞬態合成技術等，並兼任該校材料創新中心主任。
華人教授潛心鑽研七年，超級木材愈來愈成熟
《華爾街日報》形容，胡良兵就像是電影《巧克力冒險工廠》的神秘巧克力工廠老闆威利・旺卡（Willy Wonka）。他在馬里蘭大學發明透明木材、像塑膠一樣可塑型的木材，或是像橡膠球一樣會彈跳的木材。
2018年，胡良兵和他的同事在頂級期刊《自然》（Nature）中發表一篇關於超級木材關鍵技術的論文，在材料科學界引起轟動。
為了製造超級木材，他們先烹煮木材，並對其進行化學處理，而後再壓縮，使典型的木板厚度縮小3／4。胡良兵發現，此過程使纖維素纖維更緊密排列，並使構成樹木循環系統的通道塌陷。
《新聞週刊》（Newsweek）指出，超級木材生產過程涉及獨家無毒緻密化技術，使用食品級化學品去除木質素，並透過精確控制壓縮，在纖維素纖維間形成強大氫鍵，在不添加合成成份的情況下，增強天然耐用性。
然而，超級木材面臨的挑戰是，即便它比普通木材堅硬，但不像鋼或混凝土堅硬，因此建築物必須設計成不會過度彎曲。
獲美國能源部、創投青睞，囊括5000萬美元補助
最初的熱潮過後，多數人把超級木材視為奇特存在，但父母來自香港的加拿大資產公司Golden Properties副總裁Alex Lau並不這樣認為。正苦思如何在管理的眾多房地產注入永續元素的他，不僅聯絡胡良兵，並協助胡良兵創辦的新創公司Inventwood把技術商業化，獲得美國能源部2000萬美元的擴大規模補助，也從多位投資者獲得3000萬美元融資，包括在建築業赫赫有名的幾家創投公司，如Baruch Future Ventures、Builders VC、Muus Climate Partners。
目前，Inventwood正透過超過2萬7000坪的廠房，把超級木材推向市場，並著手規劃三倍大的新廠房，以因應未來的銷售熱潮。Alex Lau表示，為了獲利，Inventwood會把超級木材作為壁板銷售，因為這樣做需要的認證最少，但超級木材也可以用來當成圍欄、窗框，具有可媲美熱帶硬木的壽命與耐候性。
可當橫樑與木釘，超級木材用途廣
超級木材用來當作建築結構元件，需要和建商、建築師進行認證，也需要新的建築工藝，因為超級木材夠堅韌，可省去工程木結構中常見的鋼製連接件。換言之，營造商在興建建築時，只需把超級木材製成的木釘錘入同樣由超級木材製成的橫樑即可。
此外，超級木材還可用來製造室內家具、複層，而且防火等級極高，可用在容易發生火災的場域，而且還防腐爛、防害蟲。
事實上，超級木材的應用不僅限於建築，更類似碳纖維，而且韌性更好。目前碳纖維已經廣泛應用在體育用品、網球鞋、賽車、飛機等領域。
翻開人類飛行史，上一架值得一提的木製飛機，已經是第二次世界大戰時期的德哈維蚊式戰鬥機，但《華爾街日報》指出，在未來即將來臨的飛行汽車時代，像超級木材這樣的材料，可能會有很高需求。Alex Lau表示，這類材料的加工需仰賴新技術，但並非不可能。
超級木材可望取代來自濫墾、濫伐風險森林的熱帶硬木，也可能使建築、營造業朝向永續目標邁進一大步，同時還能降低成本。
當全球正積極尋找減碳解方，來自自然卻經過高科技加持的超級木材有望改寫建築業的未來。它不只是材料革新，更是一場能源與碳排挑戰下的綠色革命。如果這項技術能順利跨越工業門檻，它或許將成為人類對抗氣候變遷的決勝關鍵。