Skogen har råvaren som kan hjelpe oss mot plastmarerittet

0
46

Det er giftfritt (kan spises), er 100 prosent nedbrytbart, har ekstrem styrke og er en bedre barriere mot oksygen enn plast fra olje.

Stoffet nanocellulose utvunnet fra tre og planter har slik sett et potensiale til å være en del av løsningen på verdens plastmareritt, men ennå gjenstår det hindringer som må overvinnes før et kommersielt gjennombrudd som «plast»-råstoff kan skje.

Og konkurrenten – plast fra olje – er særdeles anvendelig og fortsatt veldig billig.

Teknologien rundt nanocellulose som erstatningsstoff for plast har vært kjent i mange år.

Nanocellulose er små fibre eller krystaller fremstilt av plantemateriale i plantenes cellevegger.

At råstoffet kan utvinnes fra avfallsprodukter fra skog- og jordbruksnæring er ikke uvesentlig her i Norden, hvor papirfabrikker sliter i tunge motbakker og etterspørselen etter råvaren tre/cellulose synker i takt med trykte mediers digitale overgang.

Har potensiale på mange bruksområder

Vegar Ottesen, stipendiat og sivilingeniør i nanoteknologi ved NTNU, med vekt på bionanoteknologi, forsker på cellulose nanofibre (CNF) som tilsats i papir brukt til emballasje.
Han forteller til nettstedet Gemini.no om forskningen sin, og om hvordan utviklingen av nanocellulose som nyttestoff går.
– Styrken og egenskapene som gassbarriere er et sentralt punkt i min doktorgrad. Jeg forsker på bruken av nanocellulosefibre som et beskyttelseslag på papp for å skape papp som kan brukes til innpakning av matvarer og annet som må beskyttes mot omgivelsene. Dette kan potensielt erstatte plast og aluminium som emballasje på mange bruksområder, ikke minst ikke-fornybare olje- og metallbaserte materialer som brukes i drikkekartonger og lignende, sier Ottesen.

Arbeidet hans er en del av NORCEL-prosjektet, som er finansiert gjennom Forskningsrådets Nano2021-program.

Inneholder nesten bare vann – som må fjernes

En praktisk-økonomisk barriere er at 99 prosent av nanocellulose er vann som må fjernes før det for eksempel kan brukes til emballasje.

Hefteevnen er et annet tema.

– Å få nanocellulose til å feste seg til papp eller papir, er ikke så enkelt. Det kan oppstå bobler, det kan bli hull i overflatebelegget – og det kan lett bli sprøtt og sprekke når det tørker, sier Ottesen.

Sammen med finske forskere har han nærmet seg en løsning på dette problemet. De har testet ut metoder for å påføre nanocellulose på papp eller papir slik at det og får en jevn, fin overflate. Dermed skaper nanocellulosen en barriere som beskytter innholdet mot påvirkning utenfra.

Et annet problem er å få materialet fleksibelt nok til at belegget ikke blir sprøtt og sprekker når det tørker.

– Dette er det jeg jobber med nå. Det gjøres mye arbeid på feltet rundt hele kloden, og jeg har i aller høyeste grad troen på at dette er noe som er løst om relativt kort tid. Hvis vi får til å erstatte plastemballasje med denne emballasjen, vinner både forbrukeren og naturen, sier Vegar Ottesen.

Styrken er det i alle fall ikke noe i veien med – pr vektenhet er nanocellulose sterkere enn stål og det er sterkere enn kevlar som brukes i skuddsikre vester.

Ifølge Gemini.no blir omtrent 40 prosent av all produsert plast brukt til emballasje, og den årlige verdensproduksjonen (alle plasttyper) ligger på 322 millioner tonn.

Så mye har plastproduksjonen økt fra 1950 til 1915.

Nanocellulosens «dobbeltrolle»

Norge og verden trenger at olje og andre fossile råstoffer fases ut for at global oppvarming ikke skal nå farlige nivåer. Nanocellulose kan som mulig erstatter for den oljebaserte plasten få en rolle i dette, men ikke uten et aldri så lite paradoks:

På norsk sokkel drives olje ut ved å injisere sjøvann i oljebrønnene. Vannet skyver olje opp av de lettest tilgjengelige delene av reservoaret. Etterhvert strømmer vannet bare i disse banene, og man får ikke ut mer olje. Store deler av oljen ligger derfor igjen. Dersom man tilsetter nanocellulose, påvirkes viskositeten til vannet – det blir mer tyktflytende, og man kan oppnå et annet strømningsmønster. Olje fra nye områder av reservoaret kan dermed bli utvunnet.