Koksne ne tikai aizvieto fosilos resursus, bet arī kļūst par nākamās paaudzes supermateriālu

Pētniecības profesore Tekla Tammelina-Peltonena apmeklēja izstādi New Wood Briselē, kurā prezentē koksnes bāzētas inovācijas. Viņasprāt, visefektīvākais veids, kā radīt pievienoto vērtību, ir attīstīt tradicionālo pārstrādes ķēdi.

Šī gada Pasaules vides dienas galvenā tēma ir plastmasas piesārņojuma apkarošana. Zinātne piedāvā risinājumu: veidot jaunus materiālus no atjaunojamajiem resursiem.

“Mūsu mērķis nav tikai aizvietot fosilos resursus, bet gan radīt jaunus, augstas pievienotās vērtības materiālus,” skaidro pētniecības profesore Tekla Tammelina-Peltonena. “Mēs raugāmies uz augiem kā uz nākotnes materiālu banku, jo augu šūnu sieniņu struktūras un funkcijas sniedz neizsmeļamu iedvesmas avotu materiālzinātnei un inženierijai.”

Tammelina-Peltonena ir pētniecības profesore Somijas Tehniskajā pētniecības centrā VTT un vada kompetences centru FinnCERES. Šis VTT un Aalto universitātes kopīgais starpdisciplinārais projekts koncentrējas uz lignocelulozes — koksnes un augu strukturālās sastāvdaļas — dabisko īpašību izmantošanu ilgtspējīgu materiālu izstrādē.

Nosaukums FinnCERES atsaucas gan uz celulozes izpēti, gan uz romiešu auglības dievieti Cerera (Ceres)

Jaunas iespējas no meža nozares blakusproduktiem

Meža nozare bieži tiek kritizēta par pārāk zemu pievienotās vērtības produktu īpatsvaru. Tammelina-Peltonena uzskata, ka lielākais potenciāls slēpjas tieši tradicionālās pārstrādes ķēdes pilnveidošanā.

„Ja tikai 25% no celulozes eksporta tiktu pārstrādāta augstākas pievienotās vērtības produktos, Somija viena pati jau varētu radīt papildus trīs miljardus eiro vērtību,” viņa norāda.

Viņa īpaši izceļ lignīnu — celulozes ražošanas blakusproduktu, kas līdz šim pārsvarā izmantots enerģijas ražošanā. Tomēr 15–40% lignīna varētu novirzīt materiālu ražošanai, būtiski neietekmējot celulozes rūpnīcu enerģētisko bilanci.

„Ir skaidrs, ka jaunas inovācijas var radīt būtisku pievienoto vērtību — gan pilnveidojot papīra un kartona šķiedru izmantošanu, gan paplašinot lignīna pielietojumu, kas šobrīd ir pieejams kā celulozes rūpnīcu blakusprodukts.”

Kad lignīna bāzes materiāli tiek izmantoti ilglaicīgos produktos, tie kalpo arī kā ilgtermiņa oglekļa uzkrājēji. Portālā forest.fi sadaļā inovācijas ir aprakstīts lignīna bāzes aizsargpārklājums, ko izstrādājusi Monikas Esterbergas vadītā komanda — viņa ir FinnCERES direktore un Aalto Universitātes profesore.

Lignīna izmantošanas paplašināšana palīdz aizvietot fosilās izejvielas, kā arī samazināt ūdens un ķīmisko vielu patēriņu ražošanas procesos.

Šie risinājumi atbild uz globāliem izaicinājumiem — fosilo resursu izsīkšanu, resursu trūkumu, klimata pārmaiņām un plastmasas piesārņojumu, kas arī ir šī gada Pasaules vides dienas uzmanības centrā.

Jauns skats uz pazīstamiem materiāliem

Izstādē New Wood Briselē Tammelina-Peltonena izceļ kādu oriģināli salocītu kartona iepakojumu ap pudeli. Origami stilā veidotais reljefs ilustrē, kā pazīstami materiāli iegūst jaunu pielietojumu, raugoties uz tiem no cita skatpunkta.

Saskaņā ar Somijas Meža bioekonomikas zinātnes padomes ziņojumu, daudzas jaunas inovācijas iespējams attīstīt, pilnveidojot esošos koksnes resursus un izmantojot blakusproduktus — bez papildu mežizstrādes palielināšanas.

„Mežs ir vērtīgs dabas resurss, ko jāizmanto visaptveroši — līdzsvarojot saimniecisko izmantošanu un aizsardzību. Mūsu mērķis ir ilgtspējīga ekonomiskā izaugsme, nezaudējot klimata un bioloģiskās daudzveidības aizsardzības prioritātes,” uzsver Tammelina-Peltonena, kura ir arī Meža bioekonomikas zinātnes padomes priekšsēdētājas vietniece.

Bioekonomikas inovāciju saraksts aug

Briselē, bioekonomikas seminārā, kas tika rīkots par godu Austrijas, Somijas un Zviedrijas 30 gadu dalībai ES, Tammelina-Peltonena prezentēja FinnCERES darbu.

Vairāki FinnCERES izstrādātie materiāli šobrīd tiek prezentēti arī New Wood izstādē Eiropas Komisijā. Daudzi no šiem inovatīvajiem bioekonomikas produktiem jau tiek komercializēti vai ir nonākuši tirgū.

Starp eksponātiem Tammelina-Peltonena izceļ origami tehnikā salocītu papīra iepakojumu. Šī Fold projektā izstrādātā tehnoloģija pārveido kartonu daudzveidīgās aizsargformās, piedāvājot alternatīvu polistirolam un citiem plastmasas iepakojumiem.

Tammelina-Peltonena atzīmē, ka nākotnē īpaši nozīmīgi būs lignīna bāzes pārklājumi un līmvielas, kas var pilnībā aizvietot fosilās izejvielas. Piemēram, mēbeļu ražošanā koksnes bāzes netoksiskie pārklājumi ievērojami uzlabo produkta drošumu.

New Wood Izstādē bija iespējams apskatīt arī koksnes bāzes tekstilšķiedras, kas ļauj samazināt ķīmisko vielu, ūdens un lauksaimniecības zemes patēriņu tekstilizstrādājumu ražošanā. Šīs šķiedras arī uzlabo krāsošanas efektivitāti, samazinot videi kaitīgās krāsošanas sekas.

„Es labprāt vēl pastāstītu par duci bioekonomikas inovāciju, kuru pamatā ir atjaunojamās izejvielas — sākot no viegliem, plastmasas nesaturošiem iepakojumiem. Un šis saraksts tikai turpinās augt,” sola Tammelina-Peltonena.

Avots: Forest.fi, Anna Kauppi