Hout wordt op grote schaal gebruikt voor de productie van alledaagse goederen zoals bouwmaterialen, meubels, verpakkingsmaterialen en zelfs textiel. Schors, dat 10-15% van een boomstam uitmaakt, is een bijproduct van de houtverwerking en heeft alleen huidige waarde bij de energieproductie. Wat als schors van zacht hout zou kunnen worden omgezet in een waardevolle bron van biogebaseerde chemicaliën die nodig zijn voor het maken van hoogwaardige houtproducten? Dit is de visie achter SuperBark en in dit artikel bekijken we hoe zij biobased chemicaliën uit schors kunnen halen.
Schorspolyfenolen voor biogebaseerde lijmen. Foto: Elisa Spönla, VTT
Overvloedig maar onderbenut
Naaldhoutschors is een onderbenutte biomassabron, met een jaarlijkse productie van 14 miljoen ton binnen de EU. Deze schors bevat waardevolle polyfenolische verbindingen, zoals gecondenseerde tannines. In plaats van schors te verbranden voor energie, wil het SuperBark-project deze schors omzetten in biobased chemicaliën ter vervanging van fossiele en schadelijke chemicaliën die nu veel gebruikt worden in coatings en lijmen.
Het gebruik van naaldhoutschors voor chemische productie wordt echter belemmerd door het gebrek aan geschikte verwerkingstechnologieën. Traditionele extractiemethoden, zoals heetwaterextractie, leveren chemicaliën op met een lage opbrengst en zuiverheid. Er zijn dus nieuwe technologieën nodig om deze schors effectief te kunnen valoriseren.
Ondanks de overvloed ervan wordt het gebruik van zachthoutschors bij de chemische productie gehinderd door het gebrek aan geschikte verwerkingstechnologieën. Traditionele schorsextractietechnieken, zoals heetwaterextractie, hebben chemische producten opgeleverd met een lage opbrengst en zuiverheid. Er zijn dus nieuwe verwerkingstechnologieën nodig die de knelpunten van traditionele technieken kunnen overwinnen om de valorisatie van zachthoutschors tot chemische producten mogelijk te maken.
Polyfenolen voor biobased lijmen
In Work Package 2 (WP2) gebruikt VTT Technical Research Centre of Finland een gepatenteerd alkalisch extractieproces om waardevolle polyfenolen uit naaldhoutschors te extraheren. Dit proces biedt een hogere opbrengst (~25% op droge schors) en zuiverheid dan traditionele methoden. Het project beoordeelt naaldhoutschors uit Finland en Turkije als grondstof. Een belangrijk doel is het ontwikkelen van een extractieproces dat polyfenolen van hoge kwaliteit produceert, geschikt voor lijmproductie.
Zeven maanden na de start van het project zijn de eerste batches polyfenolen op kilogram-schaal geproduceerd uit Scandinavische sparrenschors. Deze polyfenolen zijn geleverd aan partners voor de ontwikkeling van lijmen. Verschillende extractie- en terugwinningsmethoden zijn uitgevoerd, resulterend in polyfenolen met diverse chemische samenstellingen. Feedback over de prestaties van deze polyfenolen wordt gebruikt om de extractieprocessen verder te verbeteren.
1. Zijstroom van houtschors, gebruikt voor de winning van biobased chemicaliën. 2-4. Verwerking van schors-nanocellulose voor biobased coatings. Foto’s: Jenni Rahikainen, Panu Lahtinen, VTT
Volledig gebruik van schors tot materialen
Nieuwe bioraffinageprocessen moeten gericht zijn op volledige benutting van de grondstof. Het overgebleven celluloserijke bastresidu na de alkalische extractie wordt daarom beoordeeld voor de productie van nanocellulose. Nanocellulose is een veelzijdig biogebaseerd materiaal dat de mechanische of barrière-eigenschappen van coating- en lijmformuleringen kan verbeteren.
WP2 heeft schors-nanocellulose geproduceerd uit het residu van sparrenschors. VTT kan de eigenschappen van deze nanocellulose aanpassen, zoals het polyfenolgehalte en de viscositeit. Deze nanocellulosekwaliteiten zijn verzonden naar partners voor evaluatie, vooral voor coatingformuleringen. Feedback van deze partners wordt gebruikt om de nanocelluloseproductie verder af te stemmen op de gewenste eindtoepassingen.
Door schors volledig te benutten en om te zetten in waardevolle biobased chemicaliën en materialen, kan SuperBark bijdragen aan een duurzamere en efficiëntere houtverwerkingsindustrie.
Over SuperBark
SuperBark onderzoekt componenten in zachthoutschors om nieuwe biogebaseerde lijmen en coatings te ontwikkelen voor een reeks industriële toepassingen. Het vierjarige project (september 2023-augustus 2027) zal de duurzaamheids-, gezondheids- en veiligheidsprofielen van lijm- en coatingproducten verbeteren in vergelijking met oplossingen op fossiele basis.
Bron: Superbark.eu
