Biofibre kan blive en genvej til grønne industriprodukter

I Indien er afbrænding af risskaller fra rishøsten en af de største kilder til luftforurening. Et lignende forureningsproblem har man i Bolivia, hvor vaskevandet fra afskalningsprocessen af landets berømte quinoa smides i floderne.

Men hvorfor smide disse spildprodukter væk, når deres fibre måske i stedet kan trækkes ud af skallerne, mikses med lim eller plastic og blive til biokompositter, der kan udgøre basen i mere miljøvenlige møbler og emballager?

Det er i hvert fald det potentiale, som flere virksomheder og forskningsinstitutter i såvel Danmark som udlandet arbejder på at forløse i disse år.

»Når vi hører sådan noget som det indiske eksempel, tænker vi jo straks, om ikke vi kunne lave noget forretning ud af de her risskaller i stedet for bare at brænde dem af,« siger Niels Morsing, centerchef for Træ Og Miljø på Teknologisk Institut, som i sommeren 2014 indviede et helt nyt laboratorium dedikeret til pilotprojekter inden for biofibre og biokompositter.

Bambus, halm eller træfibre

Disse fibre kan udvindes fra halm over hør og hamp til træ og har de senere år fundet vej til flere danske produkter.

Møbelproducenten Muuto sælger stoleserien Fiber med en skal bestående af genbrugsplast og træfiber, og i begyndelsen af 2015 fortalte Carlsberg, at bryggerikoncernen havde indledt et samarbejde med blandt andre DTU og emballagevirksomheden EcoXpac om udviklingen af en bionedbrydelig og komposterbar ølflaske, der hovedsageligt består af træfibre.

For EcoXpac betyder det 30 millioner kroner dyre projekt konkret, at virksomheden nu har vendt sit primære fokus mod udviklingen af emballager baseret på biofibre.

»Folk spørger måske sig selv, om det kan det være så svært at udvikle en flaske. Men vi kæmper mod en plastindustri, som har brugt 50 år på at forfine og optimere samtlige processer,« siger EcoXpacs tekniske chef, Kristian Søllner.

Fibermaterialet er lige nu svensk træ, såkaldt træpulp, men i sidste ende skulle det gerne være produktionslandet, ikke processen, der definerer materialet, forklarer Kristian Søllner. Fibrene kunne lige så vel komme fra kinesisk bambus eller dansk halm som fra svensk træ.

»Vi skal lave en flaske, der virker. Det er vores hovedfokus lige nu. Men på sigt er det meningen, at vi vil kunne producere flasken dér, hvor den skal bruges. Det nytter jo ikke noget at lave verdens bedste flaske, hvis den skal transporteres 4.000 kilometer for at komme hen til forbrugeren.«

Naturfibre har én hæmsko

På DTU har man forsket i naturfibre og deres egenskaber i 15-20 år. Mekanisk kan fibrene på mange områder følge med glas- og kulfibre, men de har én primær udfordring: Naturfibre har en lav densitet og vejer kun cirka halvdelen af glasfibre, og når det gælder stivhed, ligger naturfibrene med deres 60 GPa også lige i hælene på glasfibers 70-80 GPa. Til gengæld er de kun cirka halvt så stærke som glasfibre.

»Og det er dér, man er i dag. Men hvis du spørger mig, er naturfiberkompositter klar til at blive anvendt i industrien. De udviser gode egenskaber, som på nogle områder kan sammenlignes med glasfiberkompositter, især i forhold til vægt,« fortæller Bo Madsen, seniorforsker på DTU Vindenergi.

»Kigger man mod Tyskland, er der mange eksempler på, at eksempelvis bilindustrien bruger naturfibre også til lastbærende komponenter. På samme måde eksperimenteres der med at fremstille vindmøllevinger af hørfibre.«

Hver fiber sin proces

Uanset art indeholder fibrene grundlæggende de samme grundbestanddele, men de har stadig hver deres egenskaber og reagerer på forskellig vis med eksempelvis plasten.

»Så det er et spørgsmål om at finde det optimale blandingsforhold mellem fibre og plast. Styrkemæssigt er der nogle udfordringer med at vælge de rette fibre,« forklarer Anne Christine Steenkjær Hastrup, faglig leder på Teknologisk Institut.

Derudover handler det om at finde den rette bearbejdningsproces til de enkelte fibre. EcoXpac kigger eksempelvis på at anvende halm til sin ølflaske, men det kræver anderledes raffinering, da det er svært at opnå den samme høje kvalitet, som træfibrene besidder.

Træ- og papirindustrien har traditionelt benyttet sig af kemiske og mekaniske processer, men Teknologisk Institut og EcoXpac kigger p.t. på, hvor langt man i stedet kan komme med enzymatiske processer, som er mere miljøvenlige.

Og så er der jo også lige udfordringen med overhovedet at få tilvejebragt naturfibre i tilstrækkelige mængder. Når det handler om biomasser som strå og halm, har Danmark en meget udviklet infrastruktur, mens der for andre fibre kan være andre hensyn at tage, eksempelvis i forhold til fødevareproduktion.

»Der er også noget mindset i det. Folk skal være lidt risikovillige og se potentialet. Bioraffinering er jo også forholdsvist nyt, så det er en helt ny industri, man skal til at skabe. Det er i sin fødsel. Jeg tror, at når først nogle virksomheder opnår et gennembrud, vil vi se markedet vokse,« forudser Niels Morsing.