Trenden: Naturens material ska bete sig som plast

2017-09-25 06:00  

Nya material ska lösa dagens och framtidens problem. Men de helt nya materialen är få. Framtiden finns i att ge gamla material nytt liv.

Materialforskning är ett slags spegel av vår samtid, vilka problem vi är upptagna med just nu.

Material ska bli lättare, starkare, framställas utan fossila råvaror, kunna kopplas upp och kommunicera, och bidra till lägre utsläpp av koldioxid.

Vad läggs det pengar på när det gäller forskning och utveckling? Biobaserade material, helst från en svensk skogsråvara, är hett i Sverige. Det pågår utveckling av livsmedelsförpackningar, biokolfiber, kemikalier och bränslen helt baserade på material från skog och lantbruk. Från Sverige leds också Graphene Flagship, en av EU:s största vetenskapliga satsningar, där det extremt tunna och superstarka materialet grafen utforskas.

– Den stora drivkraften i materialforskningen är hållbarhet. Man vill inte bidra till högre utsläpp av koldioxid i atmosfären. Då handlar det om att få fram starka och lätta konstruktioner. Vi måste bli mer energieffektiva, säger Björn Florman, ansvarig för Materialbiblioteket i Stockholm.

Och man gräver där man står, menar han. I Sverige finns mycket skog, så då satsar man på att utforska cellulosa och lignin.

– Vi vill försöka få naturens egna material att bete sig som plaster. Att få samma formfrihet och bearbetningsmöjlighet som med termoplaster, säger Björn Florman.

Materialbiblioteket har 3 000 materialprover som tillverkare och industridesigner kan komma och titta och känna på. Björn Florman är också ofta ute och föreläser för företag om material. Det finns en dröm om att hitta helt nya material, säger han.

– Visst kommer nya saker. Men det är kompositer och sammanslagningar, eller sådant som användes för 100 år sedan men sedan blivit bortglömt på grund av plasten.

Björn Florman vill stryka under att ambitionen att använda helt biobaserade material, för att ersätta fossila råvaror, är en mottrend. Plast, stål och aluminium är fortfarande de dominerande materialen i allt som tillverkas och konsumeras. Fossila produkter förädlas alltmer, till exempel för att ersätta tyngre material i fordon och konstruktioner.

– Huvudtrenden är fossila plaster. Ta flygplanet som flög jorden runt på solkraft. Om man ska göra det är det helt givet att det behövs avancerade polymerer i konstruktionen, säger Björn Florman.

Endast en liten del, ett par procent, av världens olja används till att producera material. Men med en ökad konsumtion i världen ökar också behovet av material. Kurvan går stadigt uppåt för plast. År 2015 producerades 322 miljoner ton plast i världen, vilket var en ökning med över 90 miljoner ton på tio år.

– Vi använder mer och mer plast. Utvecklingen handlar om att förstå materialet, och hur man kan packa och ordna molekyler så att materialet blir starkare och mer hållfast, säger Nils Hannerz, forsknings- och innovationschef på Ikem, branschorganisation för kemiindustrin.

I dag kan en bil bestå av upp till 20 procent plastdelar. Om tio år kan det vara upp till 40 procent, säger han.

Plastavfall som hamnar i hav och på land är ett stort miljöproblem i världen i dag. Det görs nedbrytbar biobaserad plast, men en stor uppgift för plastbranschen är att utveckla återvinningen av material.

– Vi måste vara ärliga med att vi inte har fått till stånd ett cirkulärt flöde. Det finns tekniska lösningar, men de är inte på plats än. Och så länge de inte är det har vi inte hela svaret på hur vi ska kunna cirkulera plasten – men vi har det målet, säger Nils Hannerz.

Forskningsinstitutet Swerea håller i flera projekt för att ta fram demonstrationsanläggningar där olika plastmaterial kan återvinnas, som plast från skrotade kylar, gamla plaströr och använda kolfiberkompositer.

– Många företag vill öka andelen återvunnen plast i sina produkter. Det är en utmaning för branschen hur vi ska kunna ta in den råvaran, säger Nils Hannerz.

Material för framtiden

Forskningsinstitutet Swerea kom 2016 med en rapport där 400 experter inom näringsliv och akademi hade tillfrågats om framtidens material.

De 5 intressantaste materialen:

1 Stål

2 Kompositer

3 Aluminium

4 Plast

 

5 egenskaper hos material som blir viktigare:

1 Lättare att återvinna.

2 Mer biobaserade.

3 Mer miljövänliga att tillverka.

4 Mer miljövänliga att använda.

5 Mer adaptiva (anpassningsbara).

Källa: ”Framtidens material”, Swerea 2016

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

Här är reglerna för kommentarerna på NyTeknik

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Aktuellt inom

Debatt