Estniska forskare producerar massor av bioplast från trä

Andres Krumme i sitt labb vid Tallinns tekniska universitet. Foto: Science|Business/Tallinn University of Technology

Den storskaliga produktionen av träbaserad, helt återvinningsbar plast kan snart bli verklighet i Estland.

Denna artikel publicerades i samarbete med Research in Estonia.

Vid första anblicken handlar projektet om vanliga ark av plast, hala och tunna. Vissa är mjölkaktiga i färgen, andra är genomskinliga. Nyansen och strukturen avslöjar inte deras relation till trä. Dessa bioplaster är dock gjorda av trärester.

Smälter i höga temperaturer

Krummes internationella team använder joniska vätskor för att lösa upp cellulosa som har separerats från träet. Under en kemisk reaktion blir plasten bearbetningsbar. Den smälter i höga temperaturer och stelnar i låga temperaturer, precis som traditionell oljebaserad plast.

Allt i detta laboratorium är miljömässigt hållbart och ingenting går till spillo. Till exempel kan joniska vätskor återvinnas.

Det tar vanligtvis timmar att förvandla cellulosa till bioplast. Forskarna vid TalTech kom dock på hur man gör det på några minuter. Hittills produceras bara små bitar bioplast, men till sommaren kommer ny utrustning att användas för att tillverka kilogram bioplast.

Det är förverkligandet av en dröm som Krumme i hemlighet har arbetat mot i nästan 10 år.

-Vi började vår forskning 2012", säger han.

- Hittills har vi gjort det bara med våra egna resurser.

Projektstöd

Mot bakgrund av EU:s ökande ansträngningar att bli grön beslutade Estlands forskningsråds ResTA-program att stödja Krummes projekt.

- Detta är en sällsynt möjlighet!" säger Krumme.

- Vi ska visa estniska entreprenörer att bioplast kan tillverkas industriellt. Förhoppningsvis kommer detta att uppmuntra dem att etablera sina egna produktionsanläggningar i Estland.”

Bomullsfibrer representerar den renaste naturliga formen av cellulosa.

Oljereserverna är begränsade, men det finns gott om cellulosa. Som den vanligaste polymeren finns cellulosa överallt i naturen. Det är en av nyckelkomponenterna i växtceller.

Bra alternativ

Enligt Krumme producerar naturen cirka 90 till 120 miljarder ton cellulosa om året. Som jämförelse har cirka åtta miljarder ton plast producerats över tid.

Cellulosa kan användas för att göra textilier, papper eller plast. På grund av dess variation anser forskare att cellulosa är ett bra alternativ till olja, som blir allt svårare och dyrare att utvinna.

Den nordiska Nokia

Det estniska miljödepartementet har betonat att Estland bör tillföra mer värde till trä, snarare än att exportera det till de nordiska staterna eller elda det i eldstäder. Samtidigt importeras såväl oljebaserad som annan plast till Estland. På grund av detta har staten beslutat att stödja valoriseringsprojekt.

Krumme säger att plasten i sig är ganska ofarlig. Problemet ligger i hur det produceras och vad som kommer att hända med det efter användning. Hans team siktar på att återlämna använd bioplast till fabriken. Det skulle vara mer miljövänligt än engångsförpackningar som helt enkelt lämnas att brytas ner.

Konkurrensmässigt pris

- Det är omöjligt att designa ett material som är hållbart i två veckor och sedan börjar brytas ner väldigt snabbt och plötsligt. Det finns inget sådant material och kommer aldrig att finnas, säger Krumme.

Därför rekommenderar han att man använder återvinningsbart material. Krumme menar att träbaserad bioplast med kort eller medelhög livslängd rent prismässigt skulle kunna konkurrera med oljebaserad plast.