Forskare vid de två USA-universiteten Yale och Maryland har utvecklat en metod att tillverka förnybar och biologiskt nedbrytbar plast av träavfall från sågverk och annan virkeshantering. Resultatet är en mångsidig bioplast, som kan användas till allt från påsar och förpackningar till isoleringsmaterial och plastdetaljer i bilar.
Bakom innovationen står en forskargrupp ledd av professor Yuan Yao från YSE (Yale School of The Environment) och professor Liangbing Hu från University of Maryland. I en studie, publicerad i Nature Sustainability, skriver de två professorerna att de har skapat en högkvalitativ bioplast av träbiprodukter, som de hoppas kan lösa en av världens mest pressande miljöfrågor.
Enligt forskarna har deras träbaserade bioplast hög mekanisk hållfasthet, stor stabilitet mot vätskor och liten påverkan av UV-ljus. Plasten kan återvinnas eller biologiskt brytas ner i en naturlig miljö och den har en lägre miljöpåverkan på livscykeln jämfört med oljebaserad plast eller annan biologiskt nedbrytbar plast.
”Många har försökt utveckla denna typ av biobaserade polymerer, men resultaten har inte varit tillräckligt bra för att ersätta den plast vi för närvarande använder, som till största delen är tillverkade av fossila bränslen. Men vi har utvecklat en rak och enkel tillverkningsprocess, som ger en träbaserad plast med goda mekaniska egenskaper”, säger professor Yuan Yao.
Vid tillverkningen av sin innovativa bioplast utgår forskarna från pulvriserat träavfall från sågverk och annan virkeshantering. Det lösa och porösa träpulvret behandlas med ett speciellt nedbrytbart och återvinningsbart så kallat eutektiskt lösningsmedel, som ända ner till nanonivå binder samman träets lignin och cellulosafibriller till en produkt, som kan gjutas, rullas och formas på olika sätt.
”Bioplasten har många tillämpningar. Den formas till en film, som kan användas i plastpåsar och flexibla förpackningar och på så sätt bidra till minskat avfall från oljebaserad plast. Eftersom plasten är så formbar har den också potential att användas exempelvis till specialformade produkter inom biltillverkning”, säger Liangbing Hu, professor vid Center for Material Innovation vid University of Maryland.
Eftersom en storskalig tillverkning av ”träplasten” knappast skulle kunna ske utifrån den begränsade mängd råmaterial, som kan erhållas från befintliga sågverk, etc, så undersöker forskarna nu också hur man ska kunna knyta tillverkningsprocessen för bioplasten till ett rationellt skogsbruk, utan att det får negativa konsekvenser för skogar, markförvaltning, ekosystem, klimat, etc.
”Vi har redan har börjat arbeta med en skogsekolog för att skapa skogssimuleringsmodeller, som kopplar samman skogens tillväxtcykel med tillverkningsprocessen för bioplasten”, säger professor Yuan Yao.
