Svampar visade vägen till hållbart trämaterial

Trä blir ett allt vanligare material att förädla för olika nya ändamål. Hittills har dock dessa förädlingsprocesser varit energikrävande och lämnat betydande ekologiska fotavtryck.

Två av de vanligaste processerna för att omvandla träets optiska och mekaniska egenskaper – och därmed tilldela materialet mer avancerade arbetsuppgifter – är att avlägsna beståndsdelen lignin och att förtäta det.

Det här kräver en hel del kemi och energi. Forskare vid Kungliga tekniska högskolan, KTH, har därför tittat närmare på hur förädlingsprocessen kan förbättras ur ett energiperspektiv.

Stark och vikbar träfilm

Forskarna har tagit avstamp i hur naturen, och särskilt svampar, använder olika enzymer för att förändra träets cellväggar vid nedbrytning.

Arbetet har varit så framgångsrikt att forskarna lyckats ta fram en ny träfilm. De har utvecklat den utan att använda höga temperaturer, högt tryck eller förbehandling med kemikalier för att förändra cellväggarnas struktur och komposition.

– Detta är ett miljövänligt och hållbart sätt att skräddarsy träets mikrostruktur för att producera mycket stark, vikbar, transparent och anisotropisk film, säger Qi Zhou, forskare på KTH.

Oljebaserad plast kan ersättas

Träfilmen kan ha flera olika användningsområden där olika plaster, glas eller metall tidigare använts – från förpackningsmaterial till elektronik.

– Det viktigaste för oss är att trycka på att den här enzymbaserade tekniken som vi utvecklat kan användas som en generell, hållbar och miljövänlig framställningsprocess. Ett sätt att ersätta oljebaserad plast till förmån för träfibrer vid produktion av kompositmaterial och olika gjutna produkter.

Fotavtrycket minskar

Forskarna har inte gjort beräkningar av hur mycket energi som går att spara med deras nya förädlingsprocess, men att det ekologiska fotavtrycket minskar framgår av de olika energimängder som krävs för att tillverka de olika materialen.

– Fördelen med den enzymbaserade processen är att den bara behöver ett tryck på 2.7 megapascal vid rumstemperatur medan en mer traditionell kemisk process behöver 15 megapascal och 100 grader celsius. Vårt material är dubbelt så starkt jämfört med traditionellt framställt skiktat trä, säger Qi Zhou.

Vetenskaplig studie:

An oxidative enzyme boosting mechanical and optical performance of densified wood films, Small.

Kontakt:

Qi Zhou, professor vid avdelning för glykovetenskap på KTH, qi@kth.se