Färdvägar mot bioekonomin
Världen är på väg mot bioekonomi. En ekonomi som inte är driven av fossila bränslen, utan en som är i görligaste mån koldioxidneutral.
De svenska branschforskningsorganisationerna har tagit fram en färdväg som pekar på enorma möjligheter för svensk industri att utvecklas i takt med den nya bioekonomin. Men stora satsningar på FoU krävs.
Syftet är förstås att ersätta material med fossilt innehåll. Regeringen har satt upp ett mål om ett fossilfritt Sverige. De färdvägar som branschforskningsinstitutens samarbetsorganisation RISE tagit fram visar att det går att komma långt, men det krävs att 33 miljoner ton träbiomassa avverkas i Sverige varje år. Hälften går in i cellulosaindustrin, en tredjedel blir virke och byggmaterial medan resten blir energi.
Högvärdiga biprodukter i massaindustrin är tallolja och elektricitet. Hemicellulosan och ligninet bränns i allmänhet för energi. Men möjligheterna är mycket större än så.
För att kunna utnyttja hela träets möjligheter bör man kunna separera träets polymera huvudbeståndsdelar – cellulosa, hemicellulosa och lignin. På det sättet förvandlas massabruket till ett bioraffinaderi. Processteknisk utveckling har gjort det möjligt. Därmed skapas en råvarubas för nya industrier. Mycket i FoU-väg har gjorts, men det krävs mycket av såväl stat som företag för att man ska nå de ambitiöst uppsatta målen.
Kolfiber av lignin
Det teoretiska taket för ligninproduktion i Sverige ligger på 2,8 miljoner ton. Det är mycket, det räcker till att minska vikten med tio procent hos 25 miljoner bilar. Det skulle betyda en drastisk minskning av bränsleförbrukningen.
Världsproduktionen av kolfiber ligger idag kring 50 000 ton/år. Med ett lägre pris skulle volymerna öka drastiskt.
2025 ska utvecklingsarbetet vara klart: det ska finnas en svensk, ligninbaserad kolfiber för avancerade konstruktionsmaterial. Kolfiber tillverkas idag ur oljebaserad råvara.
Andra produkter är elektroder i batterier, lagring av väte, isoleringsmaterial. Kolfiber ur lignin
Vägen framåt består av FoU i lab- och pilotskala, med målet att ge underlag för beslut om en demonstrationsanläggning med en kapacitet av cirka 50 ton/år. Industriell produktion kan vara igång år 2025.
Nanocellulosa
Nanocellulosa tillverkas kommersiellt av bland andra UPM och StoraEnso. Borregaard har aviserat en investering. Det är en av de mest löftesrika nya produkterna i skogsindustrin. Innventia är en pionjär i forskningen kring nanocellulosa.
Genom att bryta ner cellulosafibrer i sina minsta komponenter ger man materialet nya egenskaper, som kan användas för att skapa nya material med nya funktioner.
Exempel är förpackningsindustrin, där bland annat barriäregenskaperna kan ge en möjlighet att ersätta plast. Lätta material för bilindustrin och byggindustrin är andra. Nanocellulosa kan ge möjligheter att skapa material man kan trycka elektronik på i tryckpressar. Vägen framåt går ut på att ta fram en teknologiplattform om två år, ha pilotanläggningar igång år 2020 och 2025 ska Sverige producera nanocellulosa och produkter därav i industriell skala.
Textilfiber
Bomullsodlingen i världen ar nått vägs ände, samtidigt som befolkningen ökar och inkomsterna stiger. Textil av cellulosafiber utan den miljömässigt tveksamma viskosprocessen har länge legat högt uppe på önskelistan. Swerea har idag en pilot som spinner textilfiber av god kvalitet. Denna pilot ska följas av fler. År 2025 är målet att det ska produceras textila material i full skala i Sverige med ny svensk teknik och med låg miljöpåverkan. Det innebär starten för en ny industrigren med basen i svensk skog. Södra och Domsjö satsar stort på produktion av massa som lämpar sig för textilfiber.
Biokompositer
Biokompositer kan göras lätta och starka och kan ersätta plast och metall. Det finns stor kompetens på området i Sverige, och den kan ytterligare utvecklas. Redan från nästa år ska några väl valda utvecklingsprojekt köra igång. År 2020 ska kostnadseffektiva processer finnas och 2025 är målet att såväl storskalig produktion som småskalig kundanpassad produktion vara igång.
Potentialen anses vara mycket stor, och gäller då inte bara skogsbaserade kompositer utan även för jordbruksgrödor. Användningen spänner över vida områden, allt från byggnadssektorn över fordonsindustrin till energiindustrin, sportartiklar, möbler, förpackningar och medicintekniska produkter.
Stålindustrin
Stålindustrin släpper ut enorma mängder koldioxid. Kraven kommer att öka på att även stålet ska minska sina utsläpp. Det är inte lätt, för kol är ett oundgängligt reduktionsmedel i ståltillverkningen.
Vid ståltillverkningens barndom användes träkol som reduktionsmedel. Det ledde till en omfattande skogsskövling i Mellansverige. Träkol, tillverkat med moderna metoder är även nu ett alternativ, men det finns andra. Pyrolysolja, syntesgas, torrefierat trä, biogas är exempel på framtida energibärare och reduktionsmedel för stålindustrin.
Men innan man når dit krävs mycken forskning och utveckling. Industriell produktion kan det bli tal om först kring 2030. Men om man lyckas skapas en ny industrigren och stålindustrins konkurrenskraft stärks.
Sverker Nyman
Artikeln tidigare införd i Process Nordic/Nordisk Papperstidning/Biobusiness