В Институте природных ресурсов Финляндии (Luke) разрабатывают защиту древесины и картона от влаги из бересты.
Суберин – вещество, содержащееся в коре березы и осины. Оно обладает сложным составом, близким к жирам, и представляет собой глицерид феллоновой кислоты. По мнению некоторых ученых, суберин – это переходное вещество между целлюлозой и воском. В смеси с клетчаткой, лигнином, церином и воскообразными веществами суберин образует пробку – опробковевшие клетки непроницаемы для воды, растворимых в ней веществ и воздуха, они быстро отмирают и превращаются в защитный слой.
Научный сотрудник Института природных ресурсов Финляндии (Luke) Ристо Корпинен полагает, что в будущем обработка древесины биоконсервантами на основе суберина заменит применяемый в настоящее время метод, при котором древесину пропитывают консервантами на основе меди в автоклаве высокого давления. По его словам, древесина, защищенная натуральными антисептиками, может использоваться для строительства террас, балконов и детских песочниц. «Субериновая жирная кислота является природным биополимером, – говорит Ристо Корпинен. – И такую древесину, после того как она отслужит свой срок, не нужно будет вывозить в специальные центры переработки».
В настоящее время береста сжигается для производства тепловой энергии на целлюлозных и фанерных комбинатах. «В лесной промышленности используется около 14 млн м3 древесины лиственных пород, в основном березы. И береста, на треть состоящая из суберина, составила почти 150 тыс. т от этого объема», – говорит Ристо Корпинен. Разработка консервантов на основе суберина будет способствовать более эффективному лесопользованию.
В настоящее время береста используется в производстве энергии. Тем не менее, значительное количество суберина может быть извлечено из побочных продуктов промышленности лиственных пород и использовано для замены пластика в покрытиях.
С разработкой продуктов на основе суберина можно было бы более эффективно использовать древесину в соответствии с принципами каскадного использования материалов. Каскадное использование означает, что сырье используется столько раз, сколько возможно, используется повторно, перерабатывается и, наконец, сжигается для получения энергии.
«В лесной промышленности в 2016 году было использовано около 14 миллионов кубических метров лиственных пород, в основном березы. 150 000 тонн этой коры. А поскольку береста содержит около трети суберина, многое можно использовать », – считает Корпинен.
Корпинен напоминает нам, что замена пластика другими материалами не бесплатная процедура. Пластмассовые продукты из таких ископаемых, как нефть, имеют преимущество на десятилетия по сравнению с альтернативами из возобновляемых источников. Преимуществами пластиковых изделий являются большие объемы производства, эффективность и низкая цена.
«Пластмассы уже давно используются в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами, и имеют подавляющее большинство во многих областях применения», – говорит Корпинен.
По его оценкам, пропитка твердой древесины суберином может стать коммерческой возможностью в течение 5 лет. Утверждение для таких продуктов в соответствии с химическим законодательством ЕС займет больше времени.
«Благодаря многим инновациям мы скоро столкнемся с действующим законодательством, и выполнение процессов НИОКР будет медленным, дорогостоящим и трудоемким. Например, картон, обработанный суберином для применения в контакте с пищевыми продуктами, должен быть испытан и проверен, что требует больших затрат».
