23.2.2024

Skogsägare och industri kan få ut mera värde ur dolda beståndsdelar i trämassa

Skogstäta Finland har stor tillgång till lignin, ett ämne som binder samman träfibrer och som består av värdefulla aromatiska molekyler. Kommersiellt är de här molekylerna underutnyttjade, och kunde man använda befintliga och nya potentiella metoder för att förädla ligninmolekylerna så att de blev mera användbara skulle fördelarna gagna både den globala gröna omställningen och även stärka den finska och nordiska ekonomin sett till både biomassaproducenter, skogsägare och biomassaförädlingsindustrin. Forskare vid Åbo Akademi ska arbeta med just det här.

Ungefär en fjärdedel av trä består av lignin, ett ämne som förekommer i många olika variationer beroende på exempelvis trädart eller hur det separeras från biomassans cellulosa och hemicellulosa. I ligninet finns värdefulla, naturliga aromatiska molekyler.

Många industrier använder sig av aromatiska föreningar redan nu, men de är oftast är av fossilt ursprung medan merparten av ligninet i stället förbränns för energiändamål. Det här kunde göras smartare. Ett nytt forskningsprojekt vid Åbo Akademi ska därför fraktionera och delvis depolymerisera lignin från olika bioraffinaderier och kemiskt karakterisera dem för att få en exakt beskrivning av fraktionernas karaktär. Då kartläggingen är klar kan man genom olika standardiserade experiment estimera vilka av fraktionerna som är lämpliga för olika användningsområden, till exempel för framställning av polymerer och lim. Vid behov kan man också bearbeta fraktionerna ytterligare för att förbättra egenskaperna.

– Det vi kommer att fokusera på är att identifiera från vilka ligniner vi kan erhålla värdefulla fraktioner som i sin tur kan användas som plattformsmolekyler för högvärdiga produkter. Vi kommer också att se hur de återstående fraktionerna bäst kan användas för andra ändamål. På det här sättet kan den teknik vi utvecklar bidra till att öka både graden av bearbetning av trämaterial och den ekonomiska produktionen. Dessutom kommer vi att kunna vi ersätta fossila råvaror i industrin med förnybara källor, säger Henrik Grénman, professor i kemisk processintensifiering vid Laboratoriet för teknisk kemi och reaktionsteknik vid Åbo Akademi, som leder projektet.

Forskningsbehoven kring ligninets aromatiska molekyler har tagits upp av projektets industripartner och är specifikt relaterade till Valmets ekosystem Beyond Circularity och Mirkas ekosystem Shape. Forskningsplanen har i sin helhet utvecklats tillsammans med projektets företagspartner.

– Baserat på de resultat vi får kan vi välja de mest intressanta produkterna från olika källor och fokusera vår forskning på att utveckla sätt att bearbeta dem på. Att ta tillvara ligninets beståndsdelar bättre kan ge marknaden en konkurrensfördel, ökad lönsamhet och möjligheten att i större utsträckning använda inhemskt råmaterial.

Projektet Tailored polyphenols and polyols from fractionation and depolymerization of biorefinery lignins pågår under perioden 1.1.2024– 31.12.2026 och finansieras av Business Finland och företag med en totalbudget på c. 1.34 miljoner euro. Förutom Åbo Akademi ingår BOKU- universitetet i Österrike, Stockholms universitet och VITO – Flemish Institute for Technological Research NV i Belgien. De företagspartner som deltar är Mirka, Valmet, CH-Bioforce, UPM Kymmene, MetGen och Boreal Bioproducts. Konsortiemedlemmar vid Åbo Akademi är Laboratoriet för Molekylärvetenskap och -teknik (professor Patrik Eklund) och Laboratoriet för Naturmaterialteknik (professor Chunlin Xu) vid Åbo Akademi.

Mera information:
Henrik Grénman, professor i kemisk processintensifiering, Åbo Akademi
E-mail: henrik.grenman@abo.fi
Telefon: +358 505764744