Древесина не просто заменяет ископаемые материалы – она является источником суперматериалов следующего поколения.

Профессор-исследователь Текла Таммелин-Пелтонен посетила выставку New Wood в Брюсселе, где представлены инновации в области древесины. По ее словам, лучший способ создания добавленной стоимости — это развитие традиционной цепочки обработки. Фото: Анна Кауппи

Тема Всемирного дня окружающей среды в этом году — борьба с пластиковым загрязнением. Наука предлагает решение: новые материалы, полученные из возобновляемых ресурсов.

«Мы намерены не просто заменить ископаемые остатки, но и создать новые, высокоценные материалы», — говорит профессор-исследователь Текла Таммелин-Пелтонен .

«Мы рассматриваем растения как наш будущий банк материалов, поскольку структуры и функции клеточных стенок являются бесконечным источником вдохновения для материаловедения и инженерии».

Таммелин-Пелтонен — профессор-исследователь в Техническом исследовательском центре VTT в Финляндии и руководитель центра компетенции FinnCERES. FinnCERES, совместная междисциплинарная инициатива VTT и Университета Аалто, фокусируется на использовании природных свойств лигноцеллюлозы — структурного компонента древесины и растений — для разработки устойчивых материалов.

Название FinnCERES отсылает как к исследованию целлюлозы, так и к Церере — римской богине урожая и растительности.

Новые решения из побочных направлений лесной промышленности

Лесную промышленность часто критикуют за то, что она производит слишком мало продукции с высокой стоимостью. По словам Таммелин-Пелтонен, лучший способ создания добавленной стоимости — работать по традиционной цепочке переработки.

«Если бы хотя бы 25 процентов экспортируемой целлюлозы перерабатывалось в продукцию с более высокой стоимостью, только в Финляндии мы могли бы создать дополнительную стоимость в размере 3 миллиардов евро», — говорит Таммелин-Пелтонен.

Она также выделяет лигнин, побочный продукт производства целлюлозы, который традиционно использовался для получения энергии. Однако 15–40 процентов лигнина можно было бы использовать для производства материалов без существенного влияния на энергетический баланс целлюлозных заводов.

«Очевидно, что новые инновации могут создавать добавленную стоимость, особенно за счет переработки традиционных волокон бумаги и картона и более эффективного использования лигнина, получаемого в качестве побочного продукта на целлюлозных заводах».

Когда материалы на основе лигнина используются в долговечных продуктах, они создают долгосрочное хранилище углерода. На странице инноваций forest.fi описывается защитное покрытие на основе лигнина, разработанное командой, в которую входит Моника Остерберг , директор FinnCERES и профессор Университета Аалто.

Увеличение использования лигнина также помогает заменить ископаемое сырье и сократить потребление воды и химикатов в производственных процессах.

Эти усилия направлены на решение глобальных проблем: сокращение запасов ископаемых, нехватка ресурсов, изменение климата и загрязнение пластиком. Последнее находится в центре внимания Всемирного дня окружающей среды, который в этом году отмечается 5 июня.

Согласно отчету Научной группы по лесной биоэкономике в Финляндии, можно разработать множество новых решений путем дальнейшей переработки существующих лесных материалов и использования боковых потоков — без увеличения вырубок леса.

«Мы рассматриваем леса как ценный природный ресурс, который следует использовать комплексно — сбалансировав использование и сохранение. Наша цель — устойчивый экономический рост без ущерба для наших целей по смягчению последствий изменения климата и биоразнообразию», — говорит Таммелин-Пелтонен, которая также является заместителем председателя Научной группы по лесной биоэкономике.

Растущий список инноваций в области биоэкономики

Таммелин-Пелтонен представил работу FinnCERES на семинаре по биоэкономике, который состоялся в Брюсселе в рамках мероприятий, посвященных 30-летию членства Австрии, Финляндии и Швеции в ЕС.

Многие из материалов, разработанных FinnCERES, в настоящее время экспонируются на выставке New Wood в Европейской комиссии. Некоторые из этих инновационных биоэкономических продуктов масштабируются или уже представлены на рынке.

Среди экспонатов Таммелин-Пелтонен выбирает бутылку, защищенную элегантно сложенным картоном . Упаковка с текстурой оригами демонстрирует, как можно переосмыслить привычные материалы. Разработанная в проекте Fold, эта технология превращает картон в универсальные защитные формы, предлагая альтернативу полистиролу и другим пластикам в упаковке.

По словам Таммелин-Пелтонен, ключевые будущие материалы включают различные покрытия и клеи на основе лигнина, которые также могут заменить ископаемые материалы. В мебели, например, нетоксичные покрытия на основе древесины повышают безопасность продукции.

На выставке New Wood Таммелин-Пелтонен позирует для фото рядом с текстилем на основе древесины. Эти текстильные волокна помогают сократить использование химикатов, воды и сельскохозяйственных земель. Они также улучшают окрашиваемость, снижая воздействие процесса окрашивания на окружающую среду.

«Я бы с удовольствием упомянул по крайней мере дюжину биоэкономических инноваций, основанных на возобновляемом сырье, например, различные легкие упаковочные решения без пластика. И этот список будет только расти», — обещает Таммелин-Пелтонен.