Framtidens material och drivmedel är snart här

samec

Snart kan du använda restprodukter från pappersindustrin i stället för bensin – i din vanliga bil. Och materialet i din dator kan komma från en björk. Joseph Samec och hans kollegor vid Institutionen för organisk kemi har kommit en bra bit på vägen i utvecklingen av förnyelsebara bränslen och material.

TEXT ANNA-KARIN LANDIN FOTO NIKLAS BJÖRLING

FÖR JOSEPH SAMEC är frågan inte om det kommer att gå att lämna oljan bakom oss och använda biomassa i stället, utan när.
– Min forskning går ut på att använda bio­ massa som utgångsmaterial för olika kemi­ kalier. I dagsläget kommer råmaterialet från petroleum, de flesta vet inte hur beroende

vi är av det. Vi har det i kläder, i mat, vid framställning av mat, din dator är full av det. Trenden går mot att vi behöver mer och mer. Problemet är att vi använder en ändlig resurs, råolja. Alla vet att det inte är hållbart, säger Joseph Samec.

Han beskriver det som att vi i 200 år har jobbat för att utveckla organisk kemi med petroleum som bas, och varit ganska bra på det i 100 år. Forskningen kring utveckling av biobaserade material befinner sig nu där den petroleumbaserade var för 100 år sedan. Helt nya metoder behöver utvecklas.

– Jag blev lite förvånad när jag gjorde min postdoc, forskningen på det välrenommerade universitetet var till stor del finansierad av petroleumindustrin. Jag vill inte jobba med den typen av kemi med medvetenheten om att det inte är så bra på sikt. Tanken väcktes att se på vilka resurser vi har här i norr. Det är bara att flyga över Sverige så ser man vad vi har mycket av – skog.

Anläggning under uppbyggnad

Både vad gäller forskning och arbete står Joseph Samec på flera ben. Han jobbar halvtid vid Institutionen för organisk kemi och resten av tiden som forskningschef på företaget RenFuel. Företaget är ett samarbete med ett företag Joseph Samec startade som forskare vid Uppsala universitet, och har delägare från skogsindustrin. De har kommit långt i utvecklingen av metoder för att omvandla trä till bränsle för vanliga motorer.

– I början var det inte kommersiellt gång­ bart, men nu bygger vi en anläggning som ska kunna ta hand om 3 000 ton lignin per år. Både politiker och industrin behöver se att det fungerar.

Lignin är en restprodukt från framställ­ ning av cellulosa. Inom pappersindustrin har cellulosa varit det intressanta, restprodukten blir svartlut som i sin tur består av lignin, hemicellulosa och tallolja. Joseph Samec och hans kollegor har hittat ett sätt att ta hand om lignin och omvandla det till en produkt som kallas lignol, en olja som raffinaderier kan göra om till bensin och diesel.

Trä blir plast

Vid Institutionen för organisk kemi pågår annan forskning som innebär en möjlighet att

utveckla material, till exempel plast, från trä. Det är en helt ny process som delar upp trä i komponenterna cellulosa, hemicellulosa och en olja – katalytisk ligninolja.

– Vi har kommit ganska långt. Vi har patent på processen och har publicerat tre artiklar. Dessutom har vi visat att materialet kan användas som utgångspunkt för att göra plast.

Ytterligare ett projekt under uppstart är att utveckla en gammal teknik från andra världskriget för förädling av kol, för att istället förädla lignin. En annan process för att göra samma sak, men Joseph Samec tror inte att hans olika projekt konkurrerar med varandra.

– Massabruk är i olika utvecklingsstadier. I vissa fall är det bättre att implementera en adderande teknik, som att göra lignol från ligninet i svartluten i ett befintligt bruk. I andra fall när ett nytt bruk behöver byggas så kommer det bli mer lönsamt att implementera en helt ny teknik som tar tillvara mer delar
av trädet.

Petroleum inte framtiden

Råvaran till lignin kommer i Sverige från trä, men forskarna samarbetar med Thailand
för att utveckla metoden för restprodukter från risodling, och Brasilien för att ta vara på restprodukter från sockerrör. Förädling av lignin för material ligger längre fram i tiden än för bränsle. I dagsläget behöver forskarna utveckla billigare och mer stabila katalysa­ torer. Joseph Samec är övertygad om att det kommer att fungera.

– Det är bara en tidsfråga. Nu kommer petroleum att gå starkt en tid framöver i och med presidentvalet i USA, men det är inte framtiden. •

Läs hela artikeln i  Universitetsnytt nr 6 – december 2016