Nye perspektiver for industriel anvendelse af træ
Med moderne biokemi er det nu muligt at udnytte træ til et utal af nye anvendelser. Af træ kan blandt andet produceres tøj, tilsætningsstoffer til bilbatterier, konsistensregulerende midler til fødevareindustrien, smagsstoffet vanilje og meget, meget mere. Skovdyrkeren har besøgt en rigtig spændende træindustri – Borregaard A/S i Sarpsborg, hvor mere end 100 forskere udvikler fremtidens produkter på grundlag af norsk rødgran.
Cellulosetræ var i mange år et standardprodukt i dansk skovbrug. Der var to sorteringer: `gran´ og `blandet nål´. Det gik til Sverige eller Norge, hvor man lavede papir af det. Forbruget af papir er imidlertid faldet, det samme er prisen på cellulosetræ, og i dag går det meste af tyndingstræet fra de danske skove til vore varmeværker i form af flis.
Men nu er det som om pendulet slår tilbage, idet den kemiske industri har fundet på nye og bedre måder at udnytte træet på, og sandsynligheden taler for, at vi måske igen en dag skal til at levere vores tyndingstræ af nål til de store nordiske industrikonglomerater. Forhåbentlig nogenlunde sammenfaldende med det tidspunkt, hvor varmeværkerne har fundet andre energikilder end flisen.
Borregaard Industrier i Norge
Ved elven Glomma i Sarpsborg mellem Oslo og den svenske grænse har siden 1600-tallet ligget en industri, som har udnyttet træet på basis af vandkraften fra elven. Først som savværk, men i 1889 blev anlægget købt af et engelsk firma, der startede en produktion af cellulose og papir, og stedet udviklede sig efterhånden til et af Norges største industrianlæg. Denne produktion er fortsat op i nyere tid, men langsomt er vægten flyttet over på en række andre og mere værdiskabende, produkter – men stadig med træ som råstof.
Den gamle, traditionelle cellulose- og papirindustri er transformeret til en højmoderne, forskningsintensiv virksomhed, der på basis af træ fremstiller et utal af færdigvarer eller halvfabrikata til den øvrige industri. Papirproduktionen ophørte allerede i 1980’erne.
Og det er ingen lille sag. Fabrikken anvender årligt 2 millioner kubikmeter rødgran – nogenlunde svarende til hele den danske nåletræshugst. Omsætningen er på 5 milliarder kroner, og heraf bruges 5 %, det vil sige 250 millioner kroner årligt på forskning.
I den traditionelle produktion var det træets cellulose (40-50 % af træet), man primært var interesseret i. De 30 %, som var lignin, samt de resterende sukkerstoffer blev tidligere betragtet som affald, som røg lige i elven. Tilsvarende i Danmark, hvor ligninen fra Junckers Industriers celluloseproduktion blev ledt ud i Køge bugt. Man kan endnu læse i Thomas Thomassens bog ”Træ og træmaterialer” fra 1977, at ”det kun i ringe omfang er lykkedes at finde anvendelse for lignin”. Men det interessante er, at det hos Borregaard i dag er ligninen, der giver smør på brødet, og det er især her, man satser.
Et problem set med danske øjne er dog, at der foreløbig kun anvendes rødgran. Og det er jo ikke det, vi planter mest af. Men hvis den nuværende sulfit-proces erstattes af en sulfat-proces, skulle der være en mulighed for at få de andre nåletræarter med. Derimod skal vi nok ikke regne med at vort løvtræ vil gå samme vej – løvtræets fibre er for korte.
Det er også lidt trist, at vi ikke har udsigt til etablering af en sådan industri i Danmark. Der vil være tale om en investering på mindst 15 milliarder – og vi har heller ikke tilstrækkelig med råvare. Der bliver altså tale om eksport fra skovene til nogle få, store industrier andre steder i Norden. I Sverige har man bioraffinaderi svarende til Borregaard i Örnsköldsvik (Domsjö), og i Finland er man netop ved at opføre et tilsvarende anlæg i Äänekoski.
Træets stoffer
Cellulose, som udgør 40-50 % af veddet, er et polysakkarid, som er dannet af glucose ved fotosyntesen. Det er et af de mest almindeligt forekommende organiske stoffer i naturen og findes i træet i kæder med gennemsnitligt 10.000 led i krystallinske bundter (miceller). Mavetarmkanalen hos pattedyr indeholder ingen enzymer, der kan nedbryde cellulose, men blandt andet geder, får og køer kan fordøje cellulose ved hjælp af bakteriekulturer og gærsvampe i maven.
Mellem hulrummene i cellulosen er der indlejret hemicellulose og lignin, som har til opgave at afstive celluloseskelettet. Hvis man sammenligner med jernbeton, så svarer ligninen til betonen, mens cellulosestrengene svarer til jerngitteret. Lignin er et meget kompliceret molekyle, som er svært nedbrydeligt. Det fungerer som fyldstof og afstivning. Derfor er træernes kærneved også langt rigere på lignin end det levende splintved. Det er ligninens store trykstyrke, der er baggrunden for, at træer kan blive op til 110 meter høje uden at synke sammen under deres egen vægt.
Slutprodukterne
Ud af 1000 kg tømmer får man hos Borregaard 400 kg cellulose, 420 kg lignin, 50 kg bioetanol samt 3 kg vanillin. Desuden lidt reststoffer som ved afbrænding varmer fabrikken op.
Af cellulosen har man i en del år lavet tekstilerne viscose og rayon, som kan supplere eller erstatte de syntetiske (oliebaserede) tekstiler og især bomulden, som er voldsomt vand- og pesticidkrævende. Men Borregaard satser trods dette ikke meget på tekstiler – det er ikke tilstrækkelig værdiskabende, siger de. Cellulosen bliver i stedet brugt til hygiejneprodukter, maling, filtre, kosmetik, i tabletter, i fødevarer med videre. Hvem tænker på, at der er cellulose fra norske grantræer i morgenyoghurten, hvor den er med til at give en fyldig fornemmelse, selv om en del af fedtet er taget ud.
Ligninens vigtigste anvendelse rent mængdemæssigt er som indblanding i beton og andre byggematerialer, hvor den mindsker cementandelen og gør betonen stærkere og lettere. Ligesom den støtter planterne, kan den også støtte bygninger. Derudover bruges den i tekstilfarver og keramiske produkter. Den har bindende og dispergerende egenskaber og bruges blandt andet til at holde sammen på diverse pellets i landbruget, hvorved man opnår bedre opløselighed og færre støvgener. En dråbe lignin i væsken i et bilbatteri modvirker krystallisering og øger derfor batteriets levetid.
Som nævnt produceres også 2. generations bioetanol af træet. Det fås ved en forgæring af de sukre, der også er i træet, og det anvendes i den farmaceutiske industri, i malinger og lakker, i bilplejeprodukter og som en miljøvenlig tilsætning i brændstof.
Endelig producerer man en mindre mængde meget værdifuld vanillin, som anvendes som smagsstof i flødeis og chokolade. Vanilje stammer oprindelig fra vaniljeplanten, en orkidé som kommer fra Mexico og Mellemamerika, og som i dag fortrinsvis dyrkes på Madagascar. Vanillin kan nu fremstilles industrielt, og 95 % af den anvendte vanillin fremstilles i dag teknisk ud fra blandt andet råolie – og altså nu fra grantræer.
Alt skal laves af noget
Det viser sig, at man af træ kan lave stort set alt det, man tidligere fremstillede af metal eller petrokemiske produkter. Det får som bekendt en ende med at hive olie op af undergrunden, mens træ er en stadigt voksende ressource. Så efterhånden som man får udfaset mange energitunge eller olieforbrugende produkter, kommer træ ind i billedet. I byggeriet og i produktionen af mange af de ting, vi er vant til. For nylig så vi således en forsøgsbil fra Toyota, der skal være klar i 2020. Den er for en del lavet af cellulose-nanofibre fra træ (ældre læsere kan sammen med undertegnede måske huske et tidligere forsøg med biler delvist lavet af træ – DKW fra 1930’erne – men der er nok større chance for at lykkes i dag).
Et aktuelt eksempel fra Danmark er arbejdet med at producere flasker at træfibre. Firmaet EcoXpac i Slangerup udvikler sammen med Carlsberg, DTU og Biller
udKorsnäs en flaske af træfibre, som blandt andet kan bruges som ølflaske, og som ventes på markedet om få år. Den er langt lettere end en glasflaske, den er meget mere miljøvenlig end en aluminiumsdåse, der er medgået langt mindre energi til dens produktion, og den nedbrydes naturligt, hvis den efterlades i naturen. Man satser på, at det bliver den officielle flaske ved OL i Tokyo 2020.
Så mon ikke vi kan konkludere, at de nordiske skovejere sidder på fremtidens råstof, når vi om nogle årtier efterlader araberne tilbage i sandet.
