Все, що можна зробити з нафти, можна зробити з дерева. Тому дерево може замінити інші матеріали
Представники лісової промисловості люблять говорити про важливість заміщення різних матеріалів на деревину. Її можна використовувати більшою мірою для заміни викопних матеріалів. Але чи можна використовувати деревину для чого завгодно?
Оса Ек є віце-президентом в Stora Enso та працює в бізнес-напрямку інновацій біоматеріалів. Там відбуваються дослідження та розробки того, що може стати продуктом майбутнього. Вона бачить багато різних застосувань для універсальної деревини. Причина досить проста:
«Усе, що можна зробити з нафти та вугілля, можна зробити й з дерева», – пояснює вона.
Дерево можна використовувати в основному в трьох різних областях.
«Ми можемо скористатися наявною структурою та властивостями деревини та замінити сталь і бетон у будівлях. Ми можемо використовувати різні речовини в деревині, такі як соснова смола та лігнін, щоб замінити альтернативи на основі викопних ресурсів. Наприклад, як інгредієнт у клеї. Крім того, можна розщеплювати деревину на молекулярному рівні. Перший пластик насправді виготовляли з целюлози з дерева, а не з нафти, у що складно повірити», – каже Оса Ек.
Але виготовляти звичайні сучасні пластмаси з деревини і складно, і неекономно.
«Спочатку сировину потрібно розкласти на маленькі молекули, а потім зібрати в пластик. Це добре, що нам не потрібно додавати новий вуглець у цикл, але це дорого і займає багато часу порівняно з тим, щоб виготовляти пластик з нафти. Навіть якщо пластик зроблено з деревини, природі його так само складно розщепити, як і пластик на основі копалин», – каже Оса Ек.
Пластмаси з кращими властивостями
Тому дослідження пластмас з деревини зосереджуються на молекулах, які можна легше отримати з деревної сировини, і які, у свою чергу, можуть робити пластмаси з кращими властивостями. У деяких упаковках, наприклад, для соків, між напоєм та картоном потрібен шар плівки. Цей бар’єр захищає, серед іншого, від вологи, жиру, повітря та зберігає смак продукту. Зараз ведуться дослідження, щоб зменшити використання викопного пластику або навіть повністю замінити цей пластиковий бар’єр варіантом без викопного матеріалу на основі деревної сировини. Але які труднощі постають перед можливістю замінити викопну сировину на деревину?
«Споживачі повинні навчитися розрізняти різні матеріали, що слід сортувати як пластик, а що – як папір. Якщо паперові вироби змішати з переробкою пластику, виникнуть проблеми. Ще одна проблема – змусити галузь адаптуватися. Рідко трапляється, що продукт має точно такі ж властивості, як той, який він замінює. Тому ми повинні змусити людей, які приймають рішення, зрозуміти всі переваги нових продуктів», – говорить Оса Ек.
З точки зору клімату, наприклад, краще будувати з дерева, ніж зі сталі, але деревина також має інші властивості, ніж сталь. Наприклад, вона легша.
«Мова полягає в тому, щоб спочатку побачити, які проблеми ми маємо вирішити, а потім скористатися перевагами різних матеріалів», — каже Оса Ек.
Вона бачить потребу в тісній співпраці дослідників і промисловості, щоб вчитися одне в одного.
«Багато встановлених стандартів і процесів необхідно змінити, а також, можливо, доведеться розробити нові методи вимірювання. Йдеться про те, яке завдання має матеріал, яку проблему потрібно вирішити, і скористатися перевагами деревних виробів».
Піна з паперової маси
Дослідницька група працюють із сухою піною, виготовленою з паперової маси, яка не розщеплюється на молекулярному рівні. Сьогодні всі спінені продукти в пакувальній промисловості виготовляються з викопних матеріалів, тому потрібна більш стійка альтернатива.
Піну з паперової маси можна або зробити пухнастою, як скловата, або більш компактною, як пінополіетилен. Оскільки папіра має чудові амортизаційні властивості, спочатку вона призначена для використання як пакувальний матеріал, але вонан також підходить як ізоляція в рефрижераторному транспорті.
«У майбутньому ми також думаємо, що матеріал можна буде використовувати для внутрішнього оздоблення, ізоляції та акустики», – каже Оса Ек.
У Stora Enso реалізуються інші захоплюючі проекти. Наприклад, існує багато досліджень лігніну, основного компонента деревини. Лігнін зв’язує волокна целюлози в деревині.
«Завдяки перетворенню лігніну на вуглець нам вдалося розробити аноди для акумуляторів, які, у свою чергу, можна використовувати для зберігання енергії. Тому ви можете виготовляти батареї з деревини, з чогось, що також «залишилося» в іншому процесі», – каже Оса Ек. «Також ведеться розробка різних видів клею з лігніном. Наприклад, лігнін можна використовувати як сполучну речовину для утримання волокон разом у скловаті, яка використовується як ізоляція в будівлях. Таким чином ви уникаєте використання токсичних хімікатів, що корисно як для навколишнього середовища, так і для нашого здоров’я».