Umeå universitet og Processum skal sammen utvikle produksjonsmetoder for bakteriell nanocellulose fra sidestrømmer med lav verdi i papirfabrikker.
I den siste delen av prosjektet vil tilstrekkelige mengder bakteriell nanocellulose for bruk i kartong, tekstiler og plast kunne fremstilles. Nå ønsker de to aktørene å inngå samarbeid med parter i papir- og masseindustrien og på brukersiden.
MFC, CNC og BNC
Nanocellulose i forskjellige former kan gi nye og forbedrede egenskaper i en rekke ulike materialer. Hittil har forskning og produksjon i demonstrasjons- og fabrikkskala vært konsentrert om mikrofibrillær cellulose (MFC) og krystallinsk nanocellulose (CNC).
I dette prosjekt skal forskere fra Umeå universitet og Processum utvikle og oppskalere en produksjonsmetode for bakteriell nanocellulose (BNC). Som navnet til sier er det bakterier som produserer denne typen nanocellulose i bioreaktorer.
– Vår forskergruppe ved Umeå universitet har lyktes med å produsere bakteriell nanocellulose i laboratorieskala av en lavverdi sidestrøm fra en massefabrikk, forteller Professor Leif Jönsson som leder forskergruppen.
BNC skiller seg fra de andre nanocellulosene
– Vi har fremstilt mindre mengder BNC og blandet inn papir med lovende resultat. Papiret fikk forbedrede mekaniske egenskaper, som høyre dra- og rivestyrke.
Nanocellulose fremstilt ved hjelp av bakterier skiller seg fra MFC og CNC ved at de er renere, har høyere polymeriseringsgrad med lengre molekylkjeder, er mer krystallinske og tynnere.
– Måten bakteriell nanocellulose fremstilles på i dag er dyr, da metoden er ineffektiv og tilvekstmediet er dyrt, sier Björn Alriksson, Gruppesjef Bioteknikk ved Processum.
– Derfor kommer vi til å bruke lavverdi reststrømmer fra massefabrikker som råvare, og produksjonene kommer til å skje i våre bioreaktorer, for å få rask produksjon.
– I prosjektet kommer vi til å oppskalere prosessen fra oppstarten i våre små multibioreaktorer gjennom å utføre eksperimenter i vår 50-liters bioreaktor. Til slutt skal vi kunne produsere BNC i 600-liters skala.
Vil lage store volumer fra billig råvare
Resultatet i form av bakterielt produsert nanocellulose kommer siden til å testes i applikasjoner som forsterkning i kartong, tekstiler og plast. Målet er å kunne lage BNC for applikasjoner i relativt store volumer fra lavverdige sidestrømmer.
– Dette er et meget interessant produkt som kan gi bedre egenskaper for eksisterende materialer og som kan brukes til å fremstille helt nye, biobaserte materialer, sier både Leif Jönsson og Björn Alriksson.
– I slutten av prosjektperioden vil vi ha tilstrekkelige mengder BNC til å kunne utføre realistiske applikasjonstester. Vi er derfor åpne for både nasjonalt og internasjonalt samarbeid på ulike områder for å kunne utvikle interessant bruksområder i fellesskap.
