Fornybar-basert plast kan bidra til å løse klimautfordringene

Interreg-prosjektet FoamFiber har testet ut bruk av fiber og nanocellulose som erstatning for skumprodukter basert på fossile materialer – det vi blant annet kjenner som Isopor som er et plastprodukt. Det er altså mulig å produsere skum fra skogsbaserte ressurser som en erstatning for fossil-basert plast. Målet er å bidra til å løse samfunnets klimautfordringer. Prosjektet har lyktes med å utvikle tre prototyper for fiberbaserte skummaterialer med lav tetthet og høy porøsitet.

Mikroplast gjør alvorlig skade på miljøet

Fossilbasert plast er en fantastisk oppfinnelse som brukes over et bredt spekter av områder og produkter. Det produseres mer enn 360 millioner tonn plast årlig. En betydelig andel av dette går til emballasje- og byggebransjen. En stor ulempe med plast er imidlertid at den er vanskelig å resirkulere effektivt. Dessuten brytes den ned utrolig sakte. Det kan ta opptil flere hundre år avhengig av plasttype. I tillegg kommer råvarene fra en ikke-fornybar kilde.

Gjenvinningsgraden til plast er kun 10-15 %. Det som ikke resirkuleres blir brent, eller enda verre, havner i naturen. Her vil den etter hvert brytes ned til mikroplast, dvs. små fragmenter av det opprinnelige materialet. Mikroplast samler seg i naturen og forårsaker alvorlig skade på miljøet, den er også en fare for dyr – og menneskeliv.

Skum av cellulose erstatter fossile materialer

Men det er håp – det er mulig å lage skum av andre materialer enn fossile ressurser. Det ønsket man å studere videre i FoamFiber-prosjektet.

Det overordnede målet for FoamFiber var å fortsette utviklingen av cellulosebaserte materialer til emballasje som erstatning for fossile materialer. Prosjektet er finansiert av Interreg Sverige-Norge programmet.

Kan erstatte fossil-basert Isopor

Materialtypen man ønsket å finne alternative løsninger for er skummaterialer med lav egenvekt, som for eksempel ekspandert polystyren (EPS), ofte kjent som Isopor som brukes til forpakkningsmaterialer. Dette brukes både til isolasjon og emballasje. Det produseres mange millioner tonn EPS årlig og det er spådd å øke kraftig de neste tiårene. Det ville være en enorm klimagevinst om dette kan erstattes av skum produsert med fornybart materiale.

«Isopor» fra skogsbaserte ressurser

Prosjektet FoamFiber har lyktes med å utvikle tre prototyper for fiberbaserte skummaterialer med lav tetthet og høy porøsitet.  Man baserte arbeidet på erfaringer fra et tidligere prosjekt, kalt PlastiCel som utviklet film og skum basert på fiber og nanocellulose. Dette ble brukt for å videreutvikle fiberskum fra skogsbaserte ressurser.

Skogen er en fornybar ressurs som er rikelig i den «Nordisk grønt belte» regionen. Cellulosefibre som finnes i trær, er biologisk nedbrytbare og gjør ingen skade hvis de kommer ut i naturen.

Prototyper for emballasje, sitteunderlag og fiskekasser

Å erstatte fossilt oljebaserte materialer med fiberbaserte skum er en utfordrende oppgave. FoamFiber ønsket å tilby nye løsninger som spesifikt erstatter polyuretan-skum som brukes i dører, og Isopor som brukes i fiskekasser og Isoporchips.

Disse tre produktene har svært forskjellige egenskaper, og derfor er det ikke mulig å utvikle et unikt skum som skal erstatte alle. Det kreves derfor ytterligere forskning for å utvikle flere typer skum for spesifikke bruksområder.

I løpet av prosjektet ble det produsert prototyper med spesifikke bruksområder, bl.a. som erstatning for fyllmateriale i emballasje (Isoporchips), sitteunderlag og fiskekasser.

Skum som brytes ned i jord og kompost

Studie av nedbrytningen viste positive indikasjoner på at de nye materialene brytes ned i både jord og kompost. En mer detaljert studie vil kunne gi ytterligere insentiver for at materialet kan inngå i en sirkulær økonomi.

En mulig prosess for stor-skala produksjon er også utviklet og evaluert med lovene resultater, men også dette vil kreve mer detaljerte studier før det kan realiseres.

Resirkulering av materialer er viktig for en sirkulær økonomi. Selv om vi ikke har gjort noe forsøk på resirkulering av de nye skum-typene, vet vi at de kan kastes som organisk avfall.

Ny kunnskap til den norske partneren RISE PFI

Forskningsaktørene i FoamFiber har nær kobling mot skogsbasert industri og plastindustri på begge sider av grensen i regionen.

Den norske partneren RISE PFI har produsert og testet ulike typer skum basert på de eksperimentelle prosedyrer fra MoRe Research som har vært samarbeidspartner i prosjektet. Før FoamFiber prosjektet hadde RISE PFI lite erfaring med produksjon av skum.

All denne nye kunnskapen ble presentert på et webinar arrangert av WoodWorks! Cluster. MoRe har fått kunnskap fra RISE PFI om testing metoder tilpasset til skum. Gjennom prosjektet har MoRe fått tilgang til analyseinstrumenter som er viktige for å karakterisere skumprøvene. Samlet viser dette at kunnskaps- og erfaringsutveksling over grensen har fungert.

Svenske og norske partnere

Kjernegruppen i prosjektet bestod av et godt sammensatt team med forskere fra RISE PFI i Trondheim, Mittuniversitetet i Sundsvall og koordinerende part MoRe Research i Örnsköldsvik.

Industripartene var fra norsk side KIAS-Dører og fra svenske Domsjö Fabriker, SCA, Bergmans Fisk, Rödins Trä og ÖSAB. Samarbeidet har vært fruktbart og velfungerende der internkommunikasjonen fløt godt og med interessante resultater som følge av et veldefinert prosjekt hvor kompetansen til hver enkelt partner var avgjørende for fremdriften i prosjektet som helhet. Grensen som ressurs har blitt brukt tilfredsstillende og prosjektresultatene er presentert eksternt ved en rekke anledninger, både i Sverige og Norge.

Kontakt