Lignoselluloosasta voidaan oikein käsittelemällä rakentaa ekologisia materiaaleja aurinkokennoihin, erikoislaseihin ja muihin optisiin sovelluksiin.
Asiaan kiinnittää huomionsa kansainvälinen tutkijaryhmä, joka selvitti, kuinka sovelluksissa voitaisiin korvata uusiutumattomia luonnonvaroja kasvien biomassalla. Lignoselluloosaa saadaan sekä metsästä että erilaisista sivuvirroista.
”Tutkimuksen tarkoitus oli kartoittaa mahdollisimman kattavasti mahdollisuudet, joita lignoselluloosan komponenteilla on uusiutumattomien raaka-aineiden korvaajina”, kertoo toiminnallisten materiaalien apulaisprofessori Jaana Vapaavuori Aalto-yliopistosta.
Aalto-yliopiston, Turun yliopiston, Tukholman yliopiston ja Brittiläisen Kolumbian yliopiston (UBC) tutkijat julkaisivat artikkelinsa arvostetussa Advanced Materials -lehdessä.
Kennoihin parempi hyötysuhde
Lignoselluloosa koostuu selluloosasta, hemiselluloosasta ja ligniinistä. Näitä komponentteja on puiden lisäksi lähes kaikkien muidenkin kasvien tukirakenteissa.
Kun selluloosa, hemiselluloosa ja ligniini pilkotaan hyvin pieniksi osiksi ja kootaan ne sitten uudelleen yhteen, saadaan aikaan uusia toiminnallisia materiaaleja.
Materiaaleja sopivasti yhdistelemällä niistä syntyy esimerkiksi valoon reagoivia ikkunapinnoitteita. Materiaalit voivat myös reagoida tiettyyn kemikaaliin tai höyryyn. Lisäksi niistä voidaan tehdä uv-suojia, jotka imevät haitallisen säteilyn ja toimivat ikään kuin pintojen aurinkorasvoina.
Lignoselluloosan etu on sekin, että sen räätälöinti on helpompaa kuin tavallisen lasin.
”Voimme tehdä siitä esimerkiksi aurinkokennoihin lasin korvikkeita, jotka edistävät valon imeytymistä. Näin kennon hyötysuhde saadaan paremmaksi kuin perinteisellä lasilla”, sanoo materiaalitekniikan professori Kati Miettunen Turun yliopistosta.
Iso käyttämätön potentiaali
Lignoselluloosaa muodostuu maapallolla yli 180 miljardia tonnia vuodessa. Koska metsien biomassalle on jo kova kysyntä, tutkijat korostavat muiden raaka-ainelähteiden mahdollisuuksia.
Maapallolla syntyy vuosittain yli miljardi tonnia biomassaa sisältävää jätettä, erityisesti elintarviketeollisuudessa ja maataloudessa.
”Suuri käyttämätön potentiaali on edelleen siellä”, Jaana Vapaavuori tähdentää.
Biopohjaiset optiset materiaalit ovat toistaiseksi perustutkimuksen ja prototyyppien asteella. Vapaavuoren mukaan loikka tuotannon skaalamiseen ja kaupallistamiseen voi lähteä kahdesta suunnasta.
”Joko säätelyn kautta luodaan painetta kehittää jätteelle uusia käyttötarkoituksia. Tai sitten tutkimuksesta syntyy niin siistejä demoja ja teknisiä läpimurtoja, että kysyntä uusiutuvasta raaka-aineesta tehdyille optisille sovelluksille ja niiden raaka-aineille syntyy sitä kautta.”
(Kuva Turun yliopisto) Professori Kati Miettunen, apulaisprofessori Jaana Vapaavuori ja tohtorikoulutettava Yazan al Haj tutkimassa nanoselluloosakalvoja.
Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:
- Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
- Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
- Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa
