www.trae.dk
Danmarks portal for træ

Træ kan blive et universalmateriale

Resumé: 
Det nok de færreste der forestiller sig at træ kan erstatte fx olie og benzin, plastik og stål – men i fremtiden kan træ blive et råmateriale vi bruger til stort set alt.

Der er poltiske krav om at udnytte det bæredygtige materiale. Der er tekniske muligheder for lave brændstof til biler, kemikalier til industrien, carbonfibre til at erstatte stål. Ved at indlejre fx egenskaberne fra spindelvæv i træ kan vi lave nye supermaterialer, der er både bøjelige og stærke.

Forfatter:
Træprofessor Claus Felby og redaktør Janne Bavnhøj

Dato:
7-3-2005

Adressen på dette dokument:
http://www.trae.dk/Dokumenter/
Dokument.asp?DokumentID=806

Træ kan blive et universalmateriale

Denne artikel er en del af et tema om træforskning

Det nok de færreste der forestiller sig at træ kan erstatte fx olie og benzin, plastik og stål – men i fremtiden kan træ blive et råmateriale, som vi bruger til stort set alt.

Det lyder meget ambitiøst, men kigger vi i krystalkuglen og ser på de teknologier vi har stående på hylden i laboratoriet, venter der en ”biologisk revolution” forude.  Træ kan erstatte kemikalier, brændstof og byggematerialer, og måske kommer vi til at lave supermaterialer af træ der både er stærke og bøjelige.

Til toppenTil toppen

Politiske krav om at udnytte træet

I EU er der krav om at bruge mere træ og plantemateriale til energi og råstoffer. EU har vedtaget en strategi for biobaseret økonomi (bio-based economy). Den går ud på, at vi i langt højere grad skal erstatte råolie, beton og stål med bæredygtige materialer som træ og andre planter.

I Danmark har vi vedtaget en biomasseaftale – ofte kaldet biomassehandlingsplanen. Den går bl.a. ud på at der fra år 2000 anvendes en bestemt mængde biomasse (halm og flis) i elforsyningen. Læs mere på Energistyrelsens hjemmeside.

Energi og kemikalier

I dag bruger vi primært energi til varme, elektricitet og transport. Der bruges 2 mio. tons træ om året til at lave varme og elektricitet. Det er ca. 7% af vores samlede energiforbrug.

Men afbrænding er en meget primitiv form for udnyttelse af energi fra træet.

Træ som benzin

Der er en meget mere avanceret måde at udnytte energien på: Gør træet flydende i form af ethanol, også kendt som sprit. Så kan vi bruge det til transport. Det gøres ved at lade mikroorganismer udvinde sukker, som en vigtig del af træet. Mikroorganismerne virker som biologiske fabrikker gennem deres stofskifte og producerer fx ethanol til erstatning af benzin. Læs mere i artiklen TRÆFORSKNING: Hæld et træ i tanken.

Mikroorganismerne kan også omdanne sukker til byggesten, der kan bruges til plastik, aminosyrer og proteiner til foder og medicin, acetone som bruges i store mængder af den kemiske industri, butanol til erstatning af dieselolie, - ja listen kan efter behov fortsættes næsten i det uendelige. 

Kemi af træ

Men også andre processer kan raffinere træ til brændstof og kemikalier. Delvis forbrænding af træ kaldes thermokemisk omdannelse eller pyrolyse. Ved pyrolyse kan vi udtage produkter undervejs i forbrændingen. Vi kender processen fra fremstillingen af trækul hvor træets brændværdi pr. kg øges ved omdannelse af træet under en delvis iltfri forbrænding.

Med moderne teknologi kan processen styres, så der i stedet for gas og trækul kommer olier og specifikke kemikalier ud i den anden ende af processen. Læs mere om pyrolyse på Biomass Technology Group -  www.btgworld.com

Vi kan erstatte olie 100%

Situationen i dag er at vi så godt som 100% kan erstatte brugen af fossil olie med biomasse fra træer og andre planter. Det gælder alt lige fra benzin til vores biler over plastic og specialkemikalier.  Endnu er teknologien som helhed noget dyrere end når vi bruger olie, men det varer ikke længe før træet kan konkurrere på prisen.

Kan træ erstatte stål?

Svaret er ja, det kan det. Det amerikanske undervisnings- og landbrugsministerium har igennem længere tid sponsoreret projekter som arbejder med at omdanne træets anden komponent: lignin, til carbonfibre.

Fra træ til carbonfibre

Carbonfibre er lette, meget stærke og kan erstatte stål og andre metaller i fx biler. Et godt eksempel på fordelen ved carbonfibre er folkevognsmodellen LUPO. Den har et meget lavt brændstofforbrug, fordi bilens vægt er reduceret med kunstige carbonfibre.

Man er kommet meget langt med en tilsyneladende billig og effektiv proces. Råmaterialet er ligninaffald fra papirfabrikkerne, og man forventer at have en fuld-skala produktion kørende indenfor det næste tiår. Læs mere på www.ornl.gov/info/ornlreview/v33_3_00/carbon.htm

Til toppenTil toppen

Træ i byggeri

Ser vi på byggeriet, er der mange eksempler på at vi allerede nu kan erstatte stål med det langt mere bæredygtige materiale træ. Det er mere et spørgsmål om en holdningsændring hos arkitekter og ingeniører end om et egentligt teknisk gennembrud. Læs om Træhuse som boliger i Danmark.

Til toppenTil toppen

Træ i stedet for beton?

Træ kan ikke erstatte alt, men også i bygninger og konstruktioner hvor der i dag anvendes beton, kunne træ være et mere bæredygtigt alternativ.  Massivtræelementer  er et godt eksempel. Det er elementer der er opbygget af brædder eller lægter som er sømmet, limet eller dyvlet sammen.

Til større etagebyggeri anvendes træ kun i meget begrænset grad herhjemme. Det skyldes mere de nuværende reguleringer og bestemmelser for byggeriet end tekniske begrænsninger. Der er ingen tekniske problemer i at bygge træhuse i flere etager, og man kan flere steder i bl.a. Sverige og Norge og nogle få steder i Danmark se eksempler på træhuse i 4 etager.

Til toppenTil toppen

Nye SUPER materialer fra træer

Nogle af de stærkeste materialer vi overhovedet kender, finder vi indenfor biologien. Cellulosen i træerne og edderkoppens træk-silke er eksempler på nogle meget stærke og elastiske molekyler.

Og undersøger vi dem helt ned på molekylært niveau viser deres struktur sig at være nano-teknologi på et langt højere niveau end vi kender i dag. 

Rundt omkring i forskningsverdenen forsøger mange at lure træerne og edderkopperne tricket af. Edderkopper er svære at styre, men ligesom man i dag kan lave edderkoppesilke i gedemælk, vil det måske være muligt at bygge silken ind i træernes celler. Resultatet kan meget vel blive et helt nyt materiale med en styrke og bøjelighed som er mange gange højere end det træ vi kender i dag. 

Til toppenTil toppen

Træ Er Miljø
3F - Brancheforeningen Danske Byggecentre - Dansk Skovforening - Dansk Træforening
Danske Træindustrier - Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning - Miljøstyrelsen
Naturstyrelsen - Træ- og Møbelindustrien - Træinformation