Om det finns något som kan kallas supermaterial så är det nanocellulosa. Eller vad sägs om ett material som kan användas som förstärkningsmedel i papper. Konsistensgivare i kosmetika och livsmedel. För sårläkning. Eller till och med för att göra papper som leder energi? Bland annat.
Nanocellulosa är ett material som utvinns ur trä- och växtfibrer. Det har exceptionella styrkeegenskaper i klass med kevlar, men i motsats till kevlar och andra material baserade på fossila råvaror är nanocellulosa helt förnybart. I en tid när många företag söker hitta biobaserade lösningar för sina produkter och affärer har nanocellulosa därför seglat upp på topplistan bland intressanta biobaserade material.
Material för kosmetika till stamceller
Nanocellulosa finns redan i dag kommersiellt tillgängligt på många olika ställen i världen och finns numera i flertalet produkter på marknaden så som vätskekartong, bläck i pennor, blöjor och i kosmetika. Fortfarande sker dock mycket forskning och utveckling, inte minst i RISE laboratorier.
– Här studerar vi bland annat hur 3D-printad nanocellulosa kan användas som stomme för stamceller att producera ny benvävnad på. Vi har också flera projekt som tittar på hur nanocellulosa kan användas för energilagring och biobaserad elektronik, berättar Anna Carlmark.
Starkare än spindeltråd
Ett högintressant spår utvecklat av forskare vid RISE och KTH handlar om att spinna trådar av nanocellulosa. Resultatet är en fiber som till och med är styvare och starkare än spindeltråd, som allmänt anses vara naturens starkaste material,
Tekniken är patenterad av RISE och skulle kunna användas för många av framtidens lättviktsmaterial i bilar, flygplan, möbler, textilier och konstruktion. RISE arbetar nu på att skala upp processen för att möta framtidens behov.
Från processutveckling till industriell miljö
Nanocellulosa kan framställas på olika sätt. Hittills har forskning liksom tillverkning i demonstrations- och fabriksskala framför allt skett inom fibrillär nanocellulosa, MFC/NFC, och kristallin nanocellulosa, CNC. Forskning utförs även inom bakteriell nanocellulosa. Som namnet antyder produceras denna med hjälp av bakterier i bioreaktorer.
Fibrillär nanocellulosa har funnits sedan början av 1980-talet men kommersialiseringen misslyckades på grund av den mängd energi som krävdes för att delaminera fibrer. Vändpunkten kom på 2010-talet. Processutvecklingen på RISE hade då resulterat i nya förbehandlingsmetoder av fibermassa som minskade energiåtgången med upp till 98 procent. Baserat på denna process byggdes en pilotanläggning hos RISE i Stockholm för att kunna producera nanocellulosa i större skala och sedan 2016 har RISE även en transportabel demonstrationsfabrik för tester och tillverkning i direkt anslutning till olika pappersbruk.
