– Det handlar inte om att be företagen om pengar, säger projektledaren Stellan Marklund, professor vid Umeå Universitet. Finansiering har vi, det vi strävar efter är att snabbare skapa praktisk nytta genom att få in företag i projektet redan från början.

Den 5 oktober arrangerades en nätverksträff i Örnsköldsvik, som en del i uppbyggnaden av nätverk och struktur för denna storsatsning på utveckling av bioenergi.

Bio4Energy är en av regeringens strategiska forskningssatsningar, med en budget på 50 miljoner kronor per år i minst fem år. Målet är alltså att skapa ett projekt med stark medverkan av näringslivet, för att snabbt få en industriell användning av nya kunskaper.

– Ett krav från regeringen för att permanenta satsningen är att Bio4Energy håller ”högsta internationella kvalitet” konstaterar Stellan Marklund. Det kravet har vi alla förutsättningar att klara. Vi har forskning i den klassen både vid Umeå universitet, vid Luleå Tekniska Universitet, inte minst inom energiteknik, och vid det tredje universitetet bakom Bio4Energy, SLU i Umeå. Dessutom har vi en unik mätteknisk kompetens vid Innventia i Stockholm som också deltar i projektet.

Ett annat krav från regeringen har varit att näringslivet ska vara en integrerad del av Bio4Energy.

– Vi forskare måste titta upp från våra atomer och modeller, säger Stellan Marklund. Men även här har vi en mycket stark bas för Bio4Energy. Vi har ett innovativt centrum i Piteå, där pilotanläggningar och koppling mellan energiforskning och industri funnits länge genom samarbetet mellan Kappa Kraftliner, Chemrec och ETC, energitekniskt centrum. Ett andra innovationsinriktat industriellt centrum finns i Örnsköldsvik, med företag som Domsjö, SEKAB, Processum och BioEndev.

Stellan Marklund är noga med att påpeka att samarbetet mellan forskare och företag ska växa fram kring konkreta frågor som är viktiga för båda parter.

– Det ska inte handla om att vi skriver under högtidliga avsiktsförklaringar. Det ska handla om praktisk nytta, betonar Stellan Marklund.

Bredd ska ge snabb utveckling
Stellan Marklund påpekar att de ekonomiska musklerna i projektet gör att man kan arbeta på bred front.

– Vi kommer att ha doktorander som kan ägna hela sin doktorandtid åt långsiktiga delprojekt, medan postdockar kan lägga ner hela sin själ i ett enda komplext problem under några år. Vi har också seniora forskare som med sina kunskaper kan bidra till visioner och ge en långsiktig grund för forskningen.

De ekonomiska resurserna ger också andra möjligheter. Innventia, forskningscentrum för skogsindustrin, är världsledande på att mäta fiberegenskaper och korrelera dessa mätvärden med specifika vedegenskaper.

– Med de resurser som Bio4Energy ger kan vi bygga upp en kunskapsbank via en stor mängd sådana analyser, som är komplicerade och därmed ganska dyra, konstaterar Björn Sundström, professor vid SLU och verksam vid Umeå Plant Science Center, UPSC.

I andra änden av skalan ger resurserna en möjlighet är att bygga pilotanläggningar för att testa bioenergiteknik i ”nästan industriell” skala.

– Vi vill bygga fem nya piloter, konstaterade Clas Engström vid Processum i samband med mötet i Örnsköldsvik. Vilka tekniker det blir ska vi välja ut i samråd med Bio4Energys ledning och forskare.

Logistik underutvecklad för energiområdet

Bredden i Bio4Energy gäller inte bara arbetssätten, i labb, piloter och industrianläggningar, utan även ämnesmässigt. I organisationen beskrivs detta som forskningsplattformar för råvara, process och miljö.

Vid UPSC kommer man att arbeta med teknik för att snabba på förädlingen genom att bland annat arbeta med så kallad epigenetik, som innebär att man påverkar olika geners möjlighet att påverka växtens egenskaper. Detta kan ge en snabbare utveckling av träd med snabbare tillväxt och högre energiinnehåll. Ett stöd för denna forskning blir Innventia med sina unika möjligheter att mäta fiberegenskaper.

Inom processdelen har forskare vid LTU arbetat tillsammans med Billerud Karlsborg, nära Kalix, för att kartlägga ångbalanser och skapa modeller för hur ökad bioenergianvändning kan integreras i en industriprocess. Man ska i processdelen av Bio4Energy även testa de nya processer som utvecklas inom projektet.

En underutvecklad del inom bioenergi är logistiken.

– Jämfört med de logistiksystem som finns utvecklade för massaved är biobränslelogistiken väldigt lite utvecklad i dag, konstaterade Martin Forsén, VD Domsjö Fiber i Örnsköldsvik.

Miljöfrågor har en egen plattform, baserad vid Umeå universitet men med verksamhet även vid LTU och SLU. Miljöplattformen ska analysera miljökonsekvenser för de projekt som drivs inom de övriga plattformarna. Stellan Marklund ser det som en styrka att miljöfrågor finns med från början.

– Vi har varit dåliga i norra Sverige med att beskriva miljökonsekvenser av olika projekt. Det ger en styrka för Bio4Energy att vi nu kommer att kunna ge svar på miljöfrågor redan innan de kraven ställs utifrån.

Mer biomassa i framtiden

Logistik och processintegration ser ut att bli nyckelfrågorna. På råvarusidan finns stora möjligheter att öka tillgången. Dels genom att utnyttja nuvarande råvaror bättre, dels genom att öka tillgången med snabbare växtförädling och anpassade odlingsmetoder.

– Vi kan fördubbla tillväxten, konstaterar Per Gardeström, professor vid Umeå universitet och UPSC.

Återstår att bygga upp logistik och processteknik som effektivt tar hand om all råvara. Inbjudan är härmed utdelad. O.S.A. till Bio4Energy!

Nils Lindstrand

Bild: Roger Rowell tillsammans med Pia Wågberg, projektledare för ForestBeyond vid Innventia.

Men vid eventet demonsterades även problemet. ”Hur många här är från industrin?” frågade föreläsaren Roger Rowell, professor från University of Madison, USA. Knappt en hand syntes.
– Risken är att vi träffas och predikar för redan frälsta, konstaterade den pensionerade men mycket aktive skogsprofessorn. Möjligheterna finns, men vi måste nå ut till industrin.

Nu nådde Innventia och deras partners ändå ut till flera tunga industriföretag, främst av alla Bombardier som satsar hårt på att bli ett företag med hållbarhetsprofil. Även Husqvarna, ABB och Alfa Laval deltog i ForestBeyond och är även i övrigt engagerade i att ersätta nuvarande material med uthålliga.

Så FoerstBeyond 2010 blev ett steg framåt. Låt oss hoppas att det kommer många fler steg, och gärna snabbt. Uthålliga material kan bli ett jättelyft för svensk industri om vi tar dom stegen nu!

Bild: Möbler av modiferad pappersmassa är en väg att skapa nya marknader för svenska industriprodukter.

Papyrus mättade marknaden
Även i ”det gamla Egypten” skrev och målade man på trä, främst sykomorträ. Men faraonerna ville dokumentera en hel del, och träplattor blev därmed lite för tungt och otympligt. För att inte tala om sten, som man också använde att skriva på. Lösningen för större skrivprojekt blev därför en ny produkt på skrivmarknaden: papyrus. Namnet betyder ursprungligen ”Faraos material”, troligen eftersom pressfriheten inte var den bästa på faraonernas tid; härskarna höll ett stadigt grepp om tillverkningen av papyrus, och materialet kunde inte heller användas hur som helst.

Papyrus tillverkades redan för minst 5 000 år sedan, troligen betydligt tidigare, och det tillverkas ännu i dag. Numera är det nästan enbart konsthantverkare som använder materialet, de flesta användare gick över till papper eller pergament på 800- och 900-talet. Detta gäller både för Egypten och Europa. Vatikanen använde i någon mån papyrus så sent som på 1000-talet.

Exakt hur papyrus tillverkades i det gamla Egypten finns dess värre inte dokumenterat. Inga ”handböcker” har hittats och heller inga ”papyrusbruk”. Men av enstaka kommentarer i andra typer av texter, och via rekonstruktioner, har man kommit fram till hur den grundläggande tekniken bör ha sett ut. Ungefär så här går det till att göra paprys:

Under försommaren, mars-april, skördas papyrusvassen. Detta skedde förr främst i Nilens deltaområde, troligen med centrum runt Alexandria. Stammen kapas i hanterliga längder, som regel 30-40 centimeter. Därefter blötläggs den som regel, men om den är färsk går det i princip att sönderdela den direkt. Det finns två tekniker för ”defibreringen”; antingen pillar man loss lager efter lager med ett nålliknande verktyg, eller så skär man tunna och långsmala skivor av papyrusen med en kniv. Den tillverkning som sker i dag använder den snabbare tekniken att skära skivor.

Sedan bultar eller kavlar man papyrusen för att förbättra vidhäftningen, varefter man lägger skivorna i två skikt. Det undre skiktet är det som blir utsida i den rulle som är slutprodukten. Detta skikt har fibrerna i vertikalt led (det vill säga papyrusstammarna på höjden). Ovanpå detta läggs ett skikt där fibrerna (stammarna) ligger horisontellt. Detta skikt är den blivande skrivytan.

Sedan är det i princip pappersbrukteknik som gäller. Man pressar samman fiberknippena med högt tryck, vilket gör att dessa binder sig till varandra till ett starkt och slätt ark.

Bleker papyrusen gör man däremot först på slutet, genom att lägga den i solen.

Ark blir rulle
En principiell skillnad mot papperstillverkning är att man gör rullar av ark, inte ark av rullar som i pappersindustrin. Papyrusarken har genom alla tider tillverkats i fyrkantiga ark med 20-40 centimeters höjd, och en något större bredd (räknat i den blivande rullens riktning). Arken limmas samman med stärkelsebaserat lim. Skarvarna görs så att höger ark läggs över det vänstra. Egyptierna skrev från höger till vänster, och ville ha en slät skarv från höger räknat.

Liksom papper blir papyrus mörkare och sprödare med åldern. Skälet till att materialet övergavs var dock inte så mycket kvalitetsproblem. Produkten papyrus hade ju faktiskt en livslängd på över 3 500 år! Slutet för papyrus-eran blev i stället ett ”hostile takeover”. Araberna invaderade Egypten 641 e.kr. Araberna var inte så intresserade av egyptiska hantverk, däremot hade de lärt sig om papperstillverkning av kineserna. Därmed var papyrusens tid förbi som marknadsledande skrivmaterial.

(Detta är ett exempel på de kultur- och teknikhistoriska texter jag skrivit. Fler finns att läsa på sidan ”Teknik är Kul-Tur!”)

Billerud kommer nu att delta  i utbildningen av förpackningsdesigners som i en snar framtid kommer att vara med och ta fram förpackningar för framtiden. Det går knappast att överskatta den betydelse detta har för papper och andra gröna material att ta andelar i förpackningsvärlden. Både klimat/miljö och svensk industri kommer att tjäna på att designvärlden lär sig hur mycket gröna material kan användas till i dag.

Bild: Jimmy Nyström, Billerud, är en av de ledande i samarbetet med Berghs. Här tillsammans med Pål Pettersson, ämnesansvarig för grafisk design vid Berghs, och designeleven Nanna Englund.

Jag har skrivit en rad korta historier om teknik och kultur. En del berättar om hur teknik påverkat utvecklingen, andra är mer kåserande kring hur teknik skildrats. Varför är till exempel robotar snälla i vissa filmer och ett hot i andra?

På sidan ”Teknik är Kul-Tur!” kan du välja mellan ett antal historier. Ytterligare kommer, så återkom gärna. Jag ska göra lite reklam för den här sidan på bloggen då och då. Och tipsa gärna om historier som borde varit med men som jag ännu inte skrivit!

Olle Ehrlén, koncernchef vid NCC menade att isoleringsteknik och byggteknik kan klara nära noll i energiförbrukning, samtidigt som andelen återvunnet material redan är ganska hög.
– Ska vi kunna nå nollnivån för energiförbrukning måste vi i praktiken producera energi, eftersom kylan i Sverige tvingar oss att elda på vintern. Det kommer att bli allt vanligare med vindsnurror eller annan energiproducerande teknik i framtidens hus.

Att förbättra materialval och energieffektivitet är förstås enklast vid nybyggnation, men båda var överens om att det finns väldigt mycket att göra även vid ombyggnader.
– Vi byggde om våning 32 i Empire State Building, berättade Johan Karlström. Kunden blev överväldigad av hur mycket vi kunde öka energieffektiviteten i ett så gammalt hus.

Björn Gillberg slog fast att etanol är bra – till nubben. Där är metanolen direkt olämplig, skämtade Gillberg. Men både råvaran och de vanligaste processerna är mindre effektiva än förgasning och förädling till metanol.

– Förgasning är kung, det kan vi i alla fall vara överens om, sa Gillberg med en hälsning till Domsjös och Chemrecs projekt, som är en konkurrent om utvecklingspengar och investeringar.

Krisen finns tydligen i stora företag med stora ekonomiavdelningar. I de småländska skogarna är det som vanligt. Fullt ös.

Trevlig höst!