Emils forskning kan gøre trykimprægneret træ overflødig

Emil Thybring forsker i modificering af træ. Det handler om at udvikle metoder til at gøre træ mere holdbart – uden giftig imprægnering. Forskningen har potentiale til at rykke arter som poppel og grandis op i superligaen for langtidsholdbart tømmer.

Emil Thybring stirrer koncentreret på en lille træklods på arbejdsbordet i laboratoriet på Frederiksberg.

Han klemmer på en pipette, og en lille dråbe vand slipper pipettenålen.

Dråben lægger sig til rette på toppen af klodsen.

Rund og rank ligger den, som havde den ramt et stykke nyimprægneret regntøj.

– Hold da op. Det er faktisk ret vildt, udbryder forskeren.

Han skærper blikket og kigger mistroisk på den runde vandperle. Nu må den da synke ned i træet.

Men minutterne går. Dråben bliver stående – og Emil Thybring smiler bredere og bredere.

– Det ser godt ud. Sikke en vandafvisning, siger han og forsikrer, at han ikke har hevet et gammelt trick frem for at imponere Skovdyrkeren.

Omstrukturering af træets opbygning

Emil Thybring er lektor og ansat ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning, Københavns Universitet.

Han forsker i modificering af træ. Helt forenklet handler det om at ommøblere på træets molekylære opbygning for at forhindre vandindtrængning i træ.

– Tørt træ rådner nemlig ikke. Derfor er der et enormt potentiale i at holde træ tørt i fugtige miljøer, fastslår forskeren.

En af metoderne hedder acetylering. Det var netop en variant af den teknologi, som fik Emil Thybring til at smile stort i laboratorieforsøget.

– Den vandafvisende træklods var behandlet ved hexanoylering. Det er lidt som acetylering, men de indsatte molekyler er større. Det har tydeligvis en god effekt, siger Emil Thybring.

Forskellige metoder

Netop acetylering er ifølge forskeren en af de lovende metoder.

– Det er en ufarlig imprægnering. Det foregår med eddikesyre-anhydrid, der reagerer kemisk med træet under opvarmning. Teknikken er allerede i kommerciel brug i dag blandt andet i Holland. Fabrikken giver 25 års levetidsgaranti på nogle produkter i jordkontakt. Så der er virkelig et godt potentiale, fastslår han.

En anden metode hedder furfurylering.

– Furfurylering handler om, at man sætter små molekyler sammen til store inde i træet. Bagefter har vandmolekylerne ikke så meget plads inde i træet, siger han.

Varmebehandling kan også mindske træets optag af vand, men kun over jord.

– Man har varmebehandlet træ i mere end hundrede år, men teknikken har fået fornyet interesse. Typisk udtørres træet, hvorefter det varmes op til 180-200 grader, siger Emil Thybring.

Han nævner Frøslev, som en af de danske virksomheder, der er på markedet med varmebehandlede træprodukter.

Brædderne er varmebehandlede. Det er en gammellkendt metode, som har fået fornyet interesse. Med varmebehandling bliver træet mørkere

Opgradering af lokale træarter

Tilbage i laboratoriet har Emil Thybring fat i pipetten igen. Han lægger dråber af farvet vand på klodser, der er modificeret med forskellige teknologier.

– Vi arbejder blandt andet med at gøre modificering af danske træarter mere effektiv. Indtil nu har vi set de bedste resultater på åbne træarter som for eksempel fyrrearten montereyfyr også kendt som pinus radiata, siger han.

Forskeren ser store perspektiver i at forbedre holdbarheden af dansk træ.

– Forestil dig en stolpe af dansk poppel eller af dansk grandis, som anvendes i jordkontakt og holder i 25 år. Det potentiale er der i modificering. På sigt vil vi kunne opgradere lokale danske træarter med egenskaber, som ellers indtil nu har været forbeholdt tropisk løvtræ og trykimprægneret træ, lyder det.

Det er der store perspektiver ibåde for klimaet, samfundet og de lokale danske skovejere.

– I dag importeres omkring en million kubikmeter tropisk træ til Europa hvert år. Samtidig sælges der 6,5 millioner kubikmeter trykimprægneret træ på det europæiske marked, oplyser Emil Thybring.

Teknologierne bliver allerede anvendt i dag i praksis. Et eksempel er det udvendige træ på Royal Arena på Amager. Træet er acetyleret for bedre holdbarhed.

Svampe ødelægger træ

Resultaterne med modificering er lovende, men det kræver fortsat masser af arbejde at knække koden til at undgå, at træ rådner.

Forskeren gør det klart, at det ikke et vandet i sig selv, der er problematisk. Men vandet baner vej for svampe – og de æder og nedbryder træet.

– Svampe angriber kun fugtigt træ – og man ved faktisk ikke helt hvordan. En vigtig del af vores forskning handler om at blive klogere på rådsvampene. Altså, hvad sker der i svampene, når de møder træ, som de normalt ikke kan spise. Svampe har faktisk mange redskaber. De kan skrue op og ned for deres angrebstaktikker alt efter, hvad de møder, fortæller Emil Thybring.

Han arbejder tæt sammen med den svenske forsker Maria Fredriksson fra Lunds Universitet.

– Maria forsker i træets interaktion med vand. Altså hvor mange steder kan der sidde vand i træets struktur, og hvordan bindes det. Det er Maria og hendes kolleger på Lunds Universitet virkelig eksperter i, siger Emil Thybring.

Tørt træ rådner ikke, men når træ bliver fugtigt, vil svampe nedbryde det. Træ er nemlig mad for svampe. Ved nedbrydningen omdanner svampene træets cellulose og hemi-cellulose til sukker. Vednedbrydende svampe inddeles i to hovedgrupper. Det er hvidmuldssvampe og brunmuldssvampe. Når en hvidmuldssvamp har været i gang, er der typisk et væld af lyse lange trævler i træet. Det kaldes hvidmuld. I naturen har træermed hvidmuld hængende, gummiagtigegrene, ogstammensynker sammen under sin egen vægt. Anderledes ser det ud, når brunmuldssvampe har slået sig løs i et stykke træ. Det nedbrudte træ ligner et vraget skakbræt med små porøse firkanter. Det opstår ved, at brunmuldssvampene sender sine tråde ind på indersiden af træets sekundærvæg. Derfra sendes nedbrydende stoffer ind i cellevæggen, som bliver svampet og gennemhullet, der hvor cellulosen og hemi-cellulosen er væk. Kilde: Emil Thybring og Wikipedia

Længere livscyklus

Emil Thybring er passioneret, og han formidler sin viden med stor entusiasme.

Han fortæller, at man har kendt til grundprincipperne for modificering af træ i over 100 år.

– Men i årevis har det været langt billigere og mere effektivt at træbeskytte med kobber, krom, arsen, kreosot og en lang række andre giftige stoffer. Det har man gjort i over 100 år. Brugen af giftstoffer ser vi som bekendt helt anderledes på i dag. Stofferne er uønskede i vores miljø, og kravene til træbeskyttelse strammes hele tiden, forklarer han.

En stor styrke ved modificeret træ er netop, at det ikke indeholder giftige stoffer.

– Træet kan fint oparbejdes i spånpladeproduktion, hvorimod trykimprægneret træ skal afbrændes. Vi kan altså give træet en længere livscyklus, inden det afbrændes i varmeproduktionen, lyder det.

Prisen skal ned

Allerede i dag forbedrer modificering træets levetid markant. Men udfordringen er prisen, som fortsat sætter en stopper for den store udbredelse.

– Modificeret træ kan koste op imod 10 gange så meget som almindeligt trykimprægneret træ. Prisen skal helt klart ned. Men sådan er det altid med nye teknologier. Der går noget tid, inden priserne falder så meget, at de for alvor vinder frem i markedet, siger Emil Thybring.

Han ser gerne, at man fra politisk side støtter forskning og udvikling.

– Der er næsten uanede muligheder. Andre biobaserede byggematerialer kan man også modificere, så de får bedre holdbarhed. Samtidig kan man modificere materialerne, så de modstår brand, siger forskeren.

– Modificering kan altså opgradere fortidens biobaserede byggematerialer, så de lever op til nutidens krav. Det bliver der brug for i fremtidens byggeri, som i stor stil vil blive biobaseret, vurderer Emil Thybring.

Tre metoder til at holde træ tørt i våde miljøer

Acetylering Acetylering sker ved imprægnering af træprodukter med eddikesyreanhydrid, som reagerer med træet under opvarmning. Behandlingen foretages primært på åbne træarter som montereyfyr og poppel. Træets vægt forøges, og træet bliver mere dimensionsstabilt. Acetyleret træ kan anvendes uden yderligere behandling og gråner lyst og jævnt

Furfurylering Furfurylering sker ved imprægnering af træprodukter med furfurylalkohol i kombination med en katalysator. Det efterfølges af tørring og hærdning over 100 grader celsius. Behandlingen foretages primært på nåletræarter, der er imprægnerbare som for eksempel montereyfyr. Træets vægt forøges, og der sker en dimensionsstabilisering af træet. Furfuryleret træ kan anvendes uden yderligere behandling og gråner som almindeligt træ.

Varmebehandling Modificering ved varmebehandling kaldes også termisk modificering. Træet opvarmes til 180 – 200 grader celsius.Behandlingen kan generelt foretages på alle træarter, men de mest almindeligt anvendte er fyr, gran, og ask. Behandlingen reducerer træets vægt og forringer styrkeegenskabernenoget. Ved behandlingen bliver træet brunligt i hele tværsnittet af naturlige tjærestoffer, der fordeler sig i træet. Kilde:Emil Thybring og dansktraebeskyttelse.dk

Tekst og foto: Jens Mathiasen

Videoen nedenforoptog vi, da vi besøgte Emil Thybring på Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning

Tilbage til nyhedslisten

Læs også andre artikler fra Skovdyrkeren #85

Læs andre artikler inden for Råtræ