Nano­teknologi gir nytt håp for treforedling

De siste tiårene har de fleste områder blitt påvirket av den raske utviklingen innen nanoteknologi. Et av de siste skuddene på stammen er nye teknologier fra forskningsfeltet nanocellulose (se tekstboks). Ved å bryte trevirke ned til sine aller minste bestanddeler og deretter sette det sammen igjen på revolusjonerende måter, kan man i dag skape nye verdier av et gammelt materiale.

Til tross for at det er et av de lettest tilgjengelige naturlige byggematerialene på planeten, er det først nå – når cellulose- og papirindustrien er inne i sin største krise – at cellulose seiler opp som et interessant produkt med innvirkning på en rekke viktige samfunnsområder. I tillegg er nanocellulose billig å fremstille, og kan være 8 ganger sterkere enn stål.

US National Science Foundation anslår at markedet for nanocellulose kan være på 600 milliarder dollar – 3500 milliarder kroner – innen 2020. Samtidig har den vitenskapelige interessen eksplodert. Antallet vitenskaplige publikasjoner innen området vokser for tiden eksponentielt (se figur).

Interesse fra fly- og høyteknologisk industri

Verdens ledende bedrifter tørster etter bærekraftige, forbedrede biomaterialer med nye egenskaper. Disse materialene lover å erstatte og forbedre tradisjonelle petroleumsbaserte og ikkefornybare materialer. IBM og helikopterprodusenten Bell undersøker i disse dager hvilke muligheter som ligger i nanocellulose for deres egne produkter.

Teknologiansvarlig Vincent D´Arienzo i Bell Helicopter Textron sa på en konferanse om nanoteknologi nylig, at nanocellulose er en «game changer» som gir håp om lettere og sterkere fly og helikoptre. Når transportmiddelet blir lettere, blir innsparingene i drivstoff betydelige for luftfartsnæringen som har drivstoffprisen som en viktig kostnadsdriver.

Dylan Boday er leder for IBM´s senter for materialtekonologi. Under sitt innlegg på den samme konferansen sa han at IBM ønsker seg biobaserte komponenter i sine serverparker og supercomputere.

– Vi ser etter alternative materialer, som både er kostnadsbesparende og miljøvennlige, sa han under sitt innlegg.

Boday tror nanocellulose kan bidra til bedre datamaskiner og større datakraft gjennom utvikling av bedre varmeoverføring i kabinetter for strømforsyning, vifter og kontakter.

Skogeierene har mest å tape

På lang sikt er det gode muligheter for skognæringen. På den andre siden av grensen, hvor man allerede tjener godt på skog, er man optimistiske til uviklingen. Til tross for at seks treforedlingsfabrikker er slått konkurs også i Sverige de siste årene, ser den svenske skogindustrien lyst på fremtiden. Målet er å doble foredlingsverdien av sveaskogen innen 2035. Det meste av verdiøkningen skal skje gjennom bruk av ny teknologi. Samtidig bidrar klimaendringene til at den nordiske skogen vokser. Tilveksten kan ifølge verdensbanken bli på 25-30 prosent, mens skogdøden sør i Europa er ventet å bli på mellom 15 og 50 prosent de neste hundre årene. Økningen i bruken av tømmer til fornybar kraftproduksjon i Europa kan ikke ta alt (se tekstboks). Dermed må man finne noe annet å bruke alt tømmeret til. Av skogeiernes tømmer leveres halvparten til trelast og halvparten til fiber til treforedlingsindustrien.

Men i Norge blir stadig flere treforedlingsbedrifter slått konkurs. I tillegg til at rammevilkårene er bedre i Sverige og Finland, forklares fallet med at forbruket av avispapir og annet papir til trykk er i fritt fall. Mens papirproduksjonen i Europa er omtrent på samme nivå som i 2000, 23 millioner tonn i året, har nedgangen i samme periode vært 50 prosent i USA. Det er først og fremst fallet i avisopplag som har ført til et globalt fall i etterspørselen etter trykkpapir. Andre typer papir, som for eksempel brukes til innpakning og bleier, er ikke like hardt presset.

Treforedlingsbransjen i Norge sysselsetter cirka 3.000 personer, og i 2012 omsatte bransjen for cirka 15,5 milliarder kroner. Nær 90 prosent av produksjonen eksporteres, i all hovedsak til europeiske land. 2012 var det store kriseåret med flere nedleggelser, blant annet Norske Skog Follum i Hønefoss og Peterson i Moss. Og kommer det ikke et godt tilbud før fristen 19. april, mister 295 ansatte jobben ved Södra Cell Tofte når treforedlingsdriften avvikles 1. mai. I dag tar Tofte imot 25 prosent av all skog som avvirkes i Norge, og Skogeierforbundet anslår at rundt 6.000 personer i ytterste konsekvens vil kunne bli berørt av nedleggelsen.

– Dette er en meget vanskelig situasjon med store og uoversiktlige ringvirkninger. For det første tror jeg ikke næringen er fullstendig død, men den har et strukturelt problem når alle aktørene taper penger som i dag. Etterspørselen etter cellulose og papir er fallende globalt, og med etterspørselen faller også prisen. Da blir naturlig nok den delen av næringen som produserer dyrest utkonkurrert, og det er de norske aktørene, sier Torger Reve professor ved institutt for strategi og logistikk ved handelshøyskolen BI.

Han peker på at det foregår et strategisk spill om Tofte og flere av de andre treforedlingsfabrikkene. De svenske eierne eier også treforedlingsfabrikker i Sverige og andre steder. Dersom Tofte selges for billig får de en tøff konkurrent i et vanskelig marked for sine andre produsenter.

– Nedskalering av næringen er nødvendig på kort sikt, sier Reve. Men han ønsker ikke å se at verdifull kunnskap går tapt i prosessen.

Går kunnskapen tapt?

Det norske miljøet innen nanocellulose er en del av det verdensledende forskningsmiljøet. Men denne posisjonen kan i ytterste konsekvens gå tapt. For nedleggelsene har ført til et sterkt press også på forskningsmiljøet, som er avhengig av industrien for økonomisk støtte. Samtidig er det svært tøff konkurranse om forskningsmidlene i Norge – kun ti prosent av søkerne får midler. Og Norges ledende miljø for forskning på nanocellulose, Papir- og fiberinstituttet AS, PFI, får ikke basisstøtte fra Forskningsrådet. Det gjør dem ennå mer avhengig av industrien.

Philip A. Reme er direktør ved PFI. Han er bekymret for at en svekket skognæring også kan få negative konsekvenser for det norske forskningsmiljøet, og fremhever viktigheten av at næringen omstiller seg til nye produkter.

– Det er en risiko for at forskningen innen nye bioraffineriprodukter i Norge kan bli skadelidende dersom man får en varig svekket skognæring, sier han.

PFI samarbeider med aktører langs hele verdikjeden, så dersom et ledd i kjeden legges ned, for eksempel celluloseprodusentene, vil mange av prosjektene fortsatt fullføres sammen med andre ledd. Men det er ingen tvil om at nedleggelsene fører til en mer utfordrende markedssituasjon for forskningsinstitusjonene. Samtidig mener Reme det er ønskelig å ha hele verdikjeden i Norge.

– Vi tror at ny teknologi kan bidra til å skape lønnsomhet for hele skognæringen i Norge. Næringen har kompetansen som skal til for å ta i bruk den nye teknologien, og forskningsmiljøene har den nødvendige kompetansen for å bidra i omstillingsprosessene, men det er behov for investeringskapital og forskningsmidler for å komme dit, sier han.

Reme bruker Tofte som eksempel på hva som kreves for å videreutvikle en cellulosefabrikk.

– Tofte har en infrastruktur som gir et godt utgangspunkt for å bli et fremtidsrettet bioraffineri. Tofte kan videreutvikles gjennom etappevise investeringer. Som et grovt overslag vil noen hundre millioner kunne gi et viktig første løft. Så kan anlegget videreutvikles i senere etapper. Til sammenligning vil et helt nytt bioraffineri koste flere milliarder kroner, sier Reme.

Reme får støtte fra sin kollega seniorforsker ved PFI, Kristin Syverud.

– Vi var tidlig ute med kunnskapsutvikling på nanocellulose-feltet i Norge. Det ville være dumt av oss å ikke bruke mulighetene som ligger i det, sier hun.