Donera en framtid

Bioprodukter revolutionerar Finlands skogsbruk

Aalto-universitetet står i framkant med nya biobaserade supermaterial. Nu genomförs forskning på träbiomassa som alternativ till oljebaserade textilier och plaster. Träbiomassa är också ett ojämförligt utgångsmaterial för produktinnovationer. Nu har vi hittat en guldgruva.
Sinistä Ioncell-kuitua
Biobaserade material är nyckeln till hållbar användning av textilier. Med Ioncell®-metoden kan cellulosa och återvinningsmaterial såsom textilavfall spinnas till förstklassiga textilfibrer.

Mikrokristallin cellulosa kan i en nära framtid ersätta fett i osten, tillföra extra fiber till morgongröten, förbättra foder eller till och med förebygga sjukdomar hos produktionsdjur. Den kan också ersätta plastfibrer i förpackningsmaterial och oljebaserade konstfibrer i textilier. Den nya tillverkningsmetoden, som utvecklats vid Aalto-universitetet under ledning av professor Olli Dahl, öppnar helt nya marknader för mikrokristallin cellulosa (MCC). Med hjälp av AaltoCell™-tekniken kan mikrokristallin cellulosa tillverkas betydligt billigare och mer ekologiskt än tidigare.

”Vi har enorma möjligheter i våra händer. Cellulosa är ett förnybart och biologiskt nedbrytbart material som i framtiden kan ersätta till exempel plast”, säger vicerektor Janne Laine som ansvarar för innovationer vid Aalto-universitetet. Mikrokristallin cellulosa kan omvandla Finlands cellulosafabriker till bioprodukt-fabriker som höjer skogssektorn i vårt land till en helt ny nivå. ”I stället för att från Finland exportera cellulosa ut i världen skulle vi kunna exportera förädlade produkter med höga mervärden. Träbiomassa ger möjligheter att utveckla de mest varierande produkterna. Finland innehar ett försprång eftersom vi arbetar med ett bekant material”, konstaterar dekanus Kristiina Kruus vid Aalto-universitetets högskola för kemiteknik.

Aalto University / Janne Laine / Photo: Anni Hanén
Janne Laine, vicerektor för innovation

AaltoCell™ kommer revolutionera marknaden

Globalt tillverkas mikrokristallin cellulosa för närvarande i små mängder, främst för medicinskt bruk. Den patenterade AaltoCell™-tekniken kan revolutionera allt. En enda fabrik som utnyttjar tekniken har möjlighet att fördubbla världens nuvarande MCC-produktion.

”AaltoCell™-teknikens finess ligger i att man med stor kapacitet kan tillverka mikrokristallin cellulosa i befintliga cellulosafabriker. Tillverkningsprocessen finjusteras enligt vilket förädlingsvärde som behövs för produkterna. Det är också möjligt att växla mängdförhållandet mellan tillverkningen av cellulosa och MCC”, påpekar Laine.

Marknaden kommer snart att vara mättad om man inte söker nya användningsområden för MCC. Och de finns ju. Ett potentiellt objekt för stora volymer är foderindustrin. För kor är MCC energirik mat som höjer fodrets energihalt och för fågel är det ett fibertillskott som förbättrar tillväxten och välbefinnandet. MCC är också livsmedelsklassificerad: den kan till exempel hålla en yoghurts konsistens jämn eller vara ett fibertillskott i bullar. Medan mindre behandlat brunt MCC duger till foder, kräver till exempel läkemedelsprodukter kraftigt förädlad vit mikrokristallin cellulosa.

Aalto-universitetet exporterar AaltoCell™-tekniken till den globala marknaden i samarbete med pappers- och cellulosaindustrins produkttillverkare Andritz Oy. Vi ser att de första produktionsanläggningarna är igång inom några år. Vid sidan av kommersialiseringen av tekniken utvecklar Aalto och Andritz nya användningsområden för mikrokristallin cellulosa.

Mot produkter med högt förädlingsvärde

Cellulosa är en förnybar naturresurs som Finlands skogar är fulla av. Den globala efterfrågan är också hög på biobaserade lösningar för en hållbar utveckling. ”Skogsindustrin i Finland kommer i fortsättningen att förändras radikalt. Jag är övertygad om att om 20 år kommer alla företag inom skogssektorn att ha en textilrelaterad verksamhet. Alla förstår att priset på textilier är minst det dubbla i jämförelse med cellulosa”, säger Laine.

Med nya produkter kan skogssektorns värde i Finland öka betydligt jämfört med idag. Samtidigt öppnas stora möjligheter för ny företagsverksamhet. ”I fortsättningen behövs aktörer som tillverkar till exempel förpackningsmaterial, tyg eller råvaror för choklad av mikrokristallin cellulosafiber. Att behålla hela värdekedjan för olika produkter i Finland skulle skapa enorma möjligheter för landets ekonomi”, säger Laine. ”Nu är det verkligen dags att gräva efter guld. Vi ska behålla affärsverksamheten i våra egna händer.”

Aalto samarbetar intensivt med industrin gällande nya innovationer baserade på biomassa. Det finns också stora förväntningar på biologiskt nedbrytbar nanocellulosa. När cellulosa spjälkas i fiber på nanoskala får man ett extremt starkt och lätt material.

Kristiina Kruus
Kristiina Kruus, dekanus vid högskolan för kemiteknik

Aalto har tillsammans med VTT skapat ett nytt material genom att kombinera nanocellulosa med silkesprotein från spindelväv. Resultatet blir ett både starkt, styvt och segt material. Aalto har också varit med och utvecklat ett växtbaserat giftfritt lim som är extremt starkt.

Endast fantasin är gränsen när man söker nya användningsområden för nanocellulosa, såsom rening av gruvvatten, fyllnadsmedel i färg eller ersättande av plast för ytbehandling av papper. 
”Aalto är en av världsledarna i utvecklingen av tillämpningar för nanocellulosa och i antalet vetenskapliga publikationer inom branschen”, konstaterar Kruus.

Mot en textilrevolution

Världen producerar för närvarande 100 miljoner ton textilier per år. Fram till 2050 kommer behovet att stiga till 250 miljoner ton. Oljebaserade konstfibrer eller bomull som kräver hög odlingsareal och mycket vatten kan inte täcka hela behovet. Världen drunknar också i textilberg när endast en procent av textilierna återvinns. Biobaserade material är nyckeln till hållbar användning av textilier och effektivare återvinning. ”Modebranschens jättar söker febrilt efter alternativ till nuvarande oljebaserade konstfibrer, och till exempel IKEA:s mål är att alla deras produkter ska vara biobaserade före 2030”, berättar Laine.

Aalto har redan lett vägen mot en hållbar textilproduktion. Med Ioncell®-metoden som utvecklats vid Aalto-universitetet kan cellulosa och återvinningsmaterial såsom textilavfall spinnas till förstklassiga textilfibrer. Vid tillverkningen används ett joniskt lösningsmedel som utvecklats vid Helsingfors universitet. Aaltoiter, från kemister till experter inom textilbranschen, är med i Ioncell®-berättelsen och arbetet har lett till unika skapelser såsom fru Jenni Haukios festdräkt till självständighetsdagen och Allu-klänningen som designades för Marimekko. ”Hos oss görs ett banbrytande arbete för att utveckla biomaterial. Vi förändrar världen med hjälp av innovationer som AaltoCell™ och Ioncell®”, säger Kruus.

Text: Marjukka Puolakka

Vi söker donationer för att möjliggöra utvecklingen av biobaserade material samt för fortsättningen av undervisning och forskning inom området vid Aalto-universitetet.

Intresserad av att donera? Vänligen kontakta

 Jenni Pyytövaara

Jenni Pyytövaara

Givarrelationer

Lär känna Aaltos forskning om material och kommersialisering av resultaten

Metals_photo Eeva Suorlahti fir Materials Platform

Aalto Materials Platform

Materials Platform främjar tvärvetenskapliga samarbeten och kommunikation - både internt och externt - för att förbättra materialvetenskapsområdet och dess tillämpning. Inom Materials Platform utvecklar och främjar vi varierande åtgärder som är fokuserade på att popularisera, främja och stimulera forskningsaktiviteter inom fältet för materialforskning. 

  • Publicerat:
  • Uppdaterad:
Dela
URL kopierat