Här växer framtiden - de nya skogsinnovationerna

Startupbolag, skogsjättar och forskare satsar hårt för att ersätta bland annat plast, betong och bomull med den urgamla förnybara råvaran. Nanoteknologi och en landyta som till 69 procent består av skog har gjort Sverige världsledande.

Vi har tagit den för given och avfärdat den som tråkig.

Sedan urminnes tider har skogen stått där och svajat och susat i vinden – björkarna, tallarna och granarna.

På Fulufjället i Dalarna står de facto världens äldsta nu levande träd. Den minst 9 550 år gamla granen har överlevt för att den stått fritt på fjället och tack vare att grenarna hängt ned i marken och kunnat bilda exakta kloner av den ursprungliga växten.

Under de senaste 50 åren har träden förvandlats till en processindustri, där den som haft störst pappersmaskin vunnit. Processeffektivitet har varit ledstjärnan, vilket lett till att utrymmet för produktutveckling varit begränsat.

”Någonstans längs den industriella vägen har mycket kunskap om trädets byggstenar gått förlorad”, konstaterar Lars Berglund, professor och föreståndare för Wallenberg Wood Science Center, WWSC, på KTH och Sveriges främsta expert på nanocellulosa.
Men nu är det 2018 och allt står på spel. I en värld där det enda som verkar finnas i överflöd är koldioxid och plast­avfall har vår bortglömda följeslagare fått en nystart.

Tecknen på det nyvaknade intresset syns i allt från skogsbadande, den japanska terapiformen som sägs minska stress hos en allt större urban befolkning, till att Lars Berglund och hans kolleger fått mer pengar. Mycket mer. Framför allt från familjen Wallenberg men även från exempelvis Vinnova och från industrin.

Träden framstår plötsligt som våra, i vissa fall även vita, riddare. De äter koldioxid till frukost, lunch och middag, kan tävla med den oljebaserade plasten i alla dess former och består av material som naturen känner igen. 
Med ett undantag.

”Om man bryter ner träfibern till mindre molekyler och använder dessa för att göra plast kan naturen inte längre känna igen materialet. Därför stannar vi i steget innan, så kallade fibriller”, berättar Åsa Ek, vd för Cellutech vars uppgift sedan starten 2009 är att ta nya upptäckter från Lars Berglund och hans forskarkolleger, som bara sitter några korridorer bort, ett steg närmare kommersialisering.

Hon öppnar en burk och häller ut ett dussintal små träbubblor i min hand. Jag försöker trycka sönder dem men möter oväntat motstånd. 
”Det är ihåliga cellulosasfärer, kontrollerbara luftbubblor, som kan bli intressanta för förpackningsindustrin som i dag gör liknande produkter av plast och glas.”

Jag får också känna och klämma på materialet som står längst fram i ledet av innovationer från WWSC – cellufoam. Häromåret användes det träfiberbaserade skummaterialet i en uppmärksammad cykelhjälm helt i trä som nu åker jorden runt för att visas upp på utställningar.

”Vi sålde en idé förra året som nu tagits vidare till ett annat företag som kan vidareutveckla materialet och producera det i stor skala”, säger hon och förklarar att Cellutechs affärsidé är att sälja licenser och bidra med know how, inte att ta innovationerna hela vägen till produkter.

”Cykelhjälmen var ett undantag, men den var bara en gimmick och ett bra sätt att dra till oss uppmärksamhet. Den finns bara i två exemplar.”
Nanoteknologins snabba framväxt spelar en avgörande roll för att skogen nu, trots sin aktningsvärda ålder, kan komma med det senaste på materialområdet. Här har Sverige skaffat sig en ledande position tillsammans med Finland och Japan.

Inte minst tack vare Lars Berglund, hans kolleger och de sextio studenter som doktorerat när WWSC nu avslutar sina första tio år. Stolt visar han mig labbet där dr Li Yuanyuan berättar om hur träfiber görs genomskinligt, en upptäckt han gjorde inspirerad av en forskarresa till Japan för fyra år sedan när han tillsammans med japanska kolleger arbetade med transparenta krabbskal.

”Det har gjorts av forskare tidigare, men då i mikroskopisk skala för att studera trädets anatomi. Ingen har tidigare övervägt möjligheten att skapa större transparenta strukturer”, säger Lars Berglund.

För det genomskinliga träet, som nu är inne på sin fjärde generation, finns en rad spännande användningsområden. Dr Li Yuanyuan visar mig hur delar av taket på en byggnad kan ersättas med det genomskinliga träet, som är lättare, mer tåligt och sprider ljuset på ett annat sätt än exempelvis glas. Det kan också användas som väggar i byggnader eller i solpaneler.

Nanoprofessorn Maria Strömme på Uppsala universitet, som blev du med halva svenska folket när hon sommarpratade 2015, älskar cellulosa. Hon älskar det för att det är nedbrytbart, växer och därmed inte tar slut och för att det går att modifiera på så många sätt. Sårvård, transparenta filmer, nedbrytbara förpackningar, energi­lagring och tryckt elektronik.

”Hon har blivit en av våra främsta ambassadörer”, säger Magnus Wikström, innovationschef på skogsbolaget Billerud Korsnäs, och syftar på den uppmärksamhet som deras ”pappersbatteri” fått.

Tillsammans med Billerud Korsnäs ska forskarna från Uppsala universitet utveckla lärdomarna kring att skapa energilagring i fiberstrukturer.
”Många är på frågan om att göra mer miljövänliga batterier än litiumjon, även om vi inte tror att ett pappersbatteri kommer att sitta i huven på en Tesla”, säger Magnus Wikström.

I stället handlar det om lågenergi­applikationer, som en sensor eller en display i smarta förpackningar. 

Det kan vara en läkemedelsförpackning som visar vad den varit utsatt för eller ett mjölkpaket som signalerar att mjölken surnat. Men det kan också handla om att kunna spåra produkter eller att förstärka den senaste förpackningstrenden med ”unpacking”-upplevelser.

”Det som gör att pappersstrukturer blir så intressanta är att de innehåller en massa porer där man kan hänga olika saker. Just nu lägger vi in ledande polymerer”, säger Magnus Wikström som planerar att ta samarbetet med Uppsala universitet från labb till pilot i år och att testa produktion i full skala under 2019.

Från nanocellulosans fibriller tar jag mig längre bort på KTH:s campus till något betydligt större: världens enda fullstora pappers­maskin som inte används i produktion. Maskinen som stått på Drottning Kristinas väg 61 sedan 1982, har byggts om och till ett antal gånger för att kunna testa både nya råvaror och tillverkningsprocesser, berättar Marco Lucisano som är chef för Rise Bioekonomi.

Sprallig som ett barn som visar upp sin senaste leksak tar hans medarbetare Paul Krochak med mig upp till toppen av maskinen. 

”Ingen annanstans i världen finns en pappersmaskin som är så lik en riktig maskin bara för att köra experiment. Att köra tester i pappersbruken, där produktionen rullar 24–7 är för riskabelt. Den här maskinen kortar tiden till innovation.”

Just i dag står maskinen stilla, men i snitt körs ett experiment i veckan berättar Paul Krochak och låter mig känna på ett töjbart papper, ett material som kan vara användbart i exempelvis sjukvården, eller papper som tillverkats av fibrer från återvunnet jeanstyg.

Kanske är det textilier som kommer att pressas fram ur pappersmaskinerna i framtiden. 
Helt klart är i alla fall att cellulosa kommer att spela en avgörande roll för transformationen av textilbranschen som i dag till 60 procent är beroende av oljebaserad syntet och till 30 procent av en bomullsproduktion som peakat.

Endast 10 procent av dagens textilier har sina rötter i skogen. Framför allt är det nu hundraåriga materialet viskos som slagit, men för att omvandla cellulosan till viskosfiber används kemikalier i stora mängder. Det sägs att det går åt 5,5 kilo kemikalier för 1 kilo viskostyg.

Tencell och lyocell är miljövänligare varianter, men som fortfarande dras med produktionsbegränsningar berättar Erik Perzon på forskningsinstitutet Rise IVF.

”Branschen är utsatt och även om vi här börjar förstå att vi måste dra ned på klädkonsumtionen och köpa mer second hand så kommer vi inte kunna stoppa den tidvattenvåg som kommer från Asien. Den indiska medelklassen vill ha nya kläder och då gäller det att förse världen med så hållbara material som möjligt”, säger Erik Perzon.

Här pågår ett intensivt race och stora omfattande samarbeten, alla med samma syfte – att få fram ett hållbart cellu­losabaserat tyg där inga eller väldigt få kemikalier är inblandade.

”Vi vill ha en helsvensk textil och vi har en grupp på cirka tio cellulosaexperter som jobbar med det, men det är svårt att komma åt produktionskapacitet. Någon stor spelare kommer att behöva göra det och den som kan lansera kommer att göra stora pengar på det”, säger Erik Perzon men avböjer att ytterligare kommentera det projekt han ingår i.

Området är även för övrigt kringgärdat av stort hemlighetsmakeri. I den lilla skånska orten Lomma bor kemisten och serieentreprenören Lars Stigsson. Till honom har såväl H&M och Ikea hittat och för fyra år sedan bildade de bolaget Tree To Textile där de äger var sin tredjedel.

Läs även: Stora Enso tar rygg på H&M och Ikea – investerar i skånska skogstextilier

Lars Stigsson är förtegen och hän­visar till de andra ägarna. 

”Cellulosa med skog som råvara är superintressant för oss. Det är ett område där det sker mycket innovation just nu, särskilt i de nordiska länderna. Tree To Textile är ett projekt som vi stöttar och som syftar till att utveckla en ny teknik för att framställa hållbart råmaterial för bland annat textilbranschen. Tekniken som utvecklas kommer att reducera användandet av kemikalier och vatten under produktion jämfört med konventionella tekniker”, säger Erik Karlsson på H&M:s investeringsgren Colab.

En titt i bolagets senaste årsredovisning ger dock lite mer inblick kring vad som händer bakom kulisserna: 
”Under fjolåret satsades betydande resurser på att verifiera bolagets textil­fiberprocess och material i form av bäddlinne och T-shirts togs fram. Det har också slutfört en konceptuell studie av en fullskalig fabrik för produktion av textilfiber med den nya processen där såväl miljöprestanda som kostnadsstruktur verifierats. Genom nya patentansökningar, och utökat varumärkesskydd, stärktes de immateriella tillgångarna ytterligare.” 
I årsredovisningen framkommer också att bolaget i år kartlagt marknaden för den nya fibern och att arbete med industrialisering av processen påbörjats.

Hittills har H&M, Ikea och Lars Stigsson pumpat in cirka 36 miljoner kronor i Tree To Textile. 

Den här artikeln publicerades ursprungligen i Veckans Affärer #9 2018. Läs magasinsartiklar online på vår premiumsajt VA Insights:

Prova VA Insights gratis i 30 dagar


I Jyväskylä, en stad i mellersta Finland omgiven av skog, pågår ett frenetiskt arbete med att förvandla cellulosa till t-tröjor.  Spinnova, som är en avknoppning från statliga VTT, har kommit långt. Och är inte lika hemlighetsfulla som de svenska aktörerna. 

”Vi kanske kan ha något på marknaden om två tre år”, säger bolagets vd Janne Poranen.

I Finland finns liksom i Sverige gott om skog, enligt Janne Poranen så mycket att om Finlands årliga avverkning gick till klädtillverkning i stället för till papper och möbler så skulle den kunna ersätta behovet av bomull fullt ut.

I Spinnovas anläggning används en mekanisk process i stället för kemikalier med vattenånga som den enda biprodukten. Den gelliknande nanocellulosan trycks sedan genom hål i bolagets patenterade teknik till ett nätverk av fiber som spinns och torkas till en fluffig ull. 

”Jag tror att processen är ganska lik den utveckling som pågår i Sverige”, säger Janne Poranen.

Parallellt med teknikutvecklingen har vi människor också börjat tänka mer hållbart och tar i dag hand om trädets alla tre delar, cellulosa, hemicellulosa och lignin, på ett helt annat sätt än tidigare. Ligninet, som betraktats som spill i massabruken, har blivit forskarnas nya påläggskalv. 

I kolfiberlabbet på KTH står Sverker Danielsson och spinner lignin till fibrer som sedan konverteras till kolfiber. Det ser ut som en liten svart tyglapp, känns som silke men är starkt och kan användas inom energilagring. Den specifika ytan kan göras mycket hög och materialet har låg densitet, vilket är ett krav i framtidens batterier och bränsleceller.

”Vi siktar inte på att konkurrera ut fossilbaserat kolfiber på styrka utan på att få in det i delar som inte har riktigt samma styrkekrav eller för att lagra energi. Potentialen för detta biobaserade material är enorm”, säger Sverker Danielsson.

Det är också lignin som ska göra startupföretaget Renfuel till en ny svensk unicorn. Renfuel har tagit patent på en katalytisk process som omvandlar lignin till en förnybar ligninolja, lignol, som på alla sätt är jämförbar med fossila bränslen och därför utbytbar i existerande fordonsflotta. 
”Vem säger nej till 30 procents högre effektivitet i massabruken tack vare ligninuttaget och samtidigt en ny intäktsström”, undrar bolagets vd Sven Löchen.

Men någon måste våga vara först med att testa ny teknik. Och i det här fallet var det Rottneros. Vid massabruket i Vallvik utanför Söderhamn kommer världens första ligninanläggning för biodrivmedel att vara färdig för produktion 2021. Preem, som är delägare i Renfuels dotterbolag, kommer att raffinera råvaran till biodrivmedel.

”Vi hoppas att Vallvik, som kommer att leverera 70 000–80 000 kubikmeter lignol, blir ett framgångsexempel så att andra följer efter.” 
Om Renfuel är en av de större satsningarna sprungna ur den värmländska testbädden Lignocity är Melker Kayaks en något mer nischad satsning från samma landskap.

När jag når Pelle Stafshede, mannen bakom Melker Kayaks, är han på väg till Tyskland för en paddelsportmässa där han ska visa sin miljövänliga kajak byggd av sågspån och skräddarsydd i en 3D-skrivare.

”Vår miljöminister Karolina Skog var ute och paddlade i vår kajak för en månad sedan, men den kan inte säljas som den ser ut i dag. Den behöver kläs in i linfiber, en typ av härdplast som är bionedbrytbar”, säger Pelle Stafshede.

Sågspånet han använder är spill från de närliggande sågverken. Det blandas med majsstärkelse, men han tittar även på att använda lignin som bindemedel. Om något år kan kajaken finnas ute till försäljning, tror Pelle Stafshede, men de riktiga volymerna kommer att komma i takt med att tiden för 3D-printning av den går ned från sex timmar till under en timme.

”Om några år är det inte orimligt att den kan printas på tio minuter”, tror Pelle Stafshede. 
I Sickla utanför Stockholm sitter åttio personer på Stora Ensos innovationscenter med samma fokus, att gå från plast till trä. I allt från förpackningar till textilier.

Under pompa och ståt lanserades bolagets det nya material durasense i maj. Materialet ser ut som popcorn och är en kombination av träfibrer, polymerer och tillsatser som gör produkterna lika formbara som plast men samtidigt lika hållbara som trä.

”Med durasense har vi skapat ett kompositmaterial som minskar plastanvändningen med 50 till 60 procent och som kan användas till allt från dagligvaruartiklar och engångsartiklar till köksredskap och möbler. Nästa steg är att ta fram en biobaserad plast med samma egenskaper”, säger Markus Mannström, chef för Stora Ensos biomaterialsdivision.

Det är inte bara plast som måste bytas ut. Betong, som är en av de stora utsläppsbovarna, är ett annat exempel där trä börjar bli en konkurrent att räkna med. Höga trähus är superhett och just nu tävlar världens länder om att bygga det högsta.

I dagsläget leder Norge med sitt 81 meter höga trähus i Brumunddal som ska stå färdigt 2019. Men i Tokyo finns minst sagt högtflygande planer på att bygga en ”plyscraper”, en skyskrapa i trä, som ska resa sig 350 meter över havet lagom till att byggherren Sumitomo Forestry firar 350 år 2041.

Läs även: Nu byggs ett av världens största trähus i Stockholm

”Att bygga hus i trä är ett starkt fokusområde för oss och vi börjar se mer och mer prefabricerade träelement i kombination med modern husteknologi”, säger Markus Mannström.

I Sverige blev det godkänt att bygga fler än två våningar i trä 1995. Sedan dess har Martinsons i Bygdsiljum i Västernorrland, en av Sveriges största producenter av limträ och byggsystem för flerbostadshus, jobbat med att ersätta betongskivor med krysslimmade träskivor. De mest välkända byggnaderna som Martinsons levererat till står i Sundsvall och i Sundbyberg utanför Stockholm.

”Vi investerade i en ny fabrik 2017 och vi märker verkligen att hållbarhetsfrågorna fått impact. Intresset för krysslimmat trä kommer från hela världen”, säger Lars Martinson, vd och ägare i familjeföretaget.

Med de nya husen i städerna får vi inte bara en urban kolsänka utan också en ständig påminnelse om vår trogna och innovativa följeslagare – skogen. 

Den här artikeln publicerades ursprungligen i Veckans Affärer #9 2018. Läs magasinsartiklar online på vår premiumsajt VA Insights:

Prova VA Insights gratis i 30 dagar

 

Fakta: Gamla jättar och nya aktörer

Veteranerna:

Billerud Korsnäs – satsar stort på förnybart förpackningsmaterial.
Domsjö Birla – bioraffinaderi med stark miljöprofil och fokus på textilier. 
Holmen – affärsområdet Iggesund Paperboard är en av Europas största tillverkare av färskfiberbaserad kartong.
SCA – jobbar sedan länge aktivt med öppen innovation, bland annat genom samarbete med innovationsförmedlaren Innocentive. 
Rottneros – leder ett EU-projekt som syftar till att utveckla helt biobaserade förpackningstråg. 
Stora Enso – har ett innovationscenter med åttio personer i Sickla. 
Södra Skogsägarna – ligger bland annat bakom kompositmaterialet durapulp.

Uppstickarna

Bioisolator – utvecklar produkter för byggindustrin som inte innehåller några miljöbelastande komponenter eller kemikalier. 
Cellcomb – utvecklar och tillverkar miljö­vänliga laminatprodukter för engångsbruk, exempelvis till sjukvården och livsmedelsindustrin. 
Cellink – bolagets biobläck, som består av nanocellulosa, gör det möjligt att skriva ut biologisk vävnad i den egen­utvecklade 3D-skrivaren. 
Cellutech – tar innovationerna från Wallenberg Wood Science Center ett steg vidare mot marknaden. 
Melker Kayaks – 3D-printar kajaker med spill från de närliggande sågbruken. 
Renfuel – det enda företaget i världen som kan göra bioolja av skogens lignin. 
Spinnova – startup som knoppats av från det statliga finska forskningsinstitutet VTT och som satsar på att göra textilier av träfiber utan kemikalier. 
Sulapac – finsk startup som tagit fram ett helt biologiskt nedbrytbart material fritt från mikroplaster.
Tree To Textile – utvecklar en metod för att tillverka hållbara cellulosabaserade textilier med hjälp av finansiering från både H&M och Ikea. 


Nyhetsbrevet för det nya näringslivet:

Kalendarium

För dig som prenumerant

VA KVINNA PODCAST

BLOGG

Följ chefredaktören på klimatresan

Under 2019 utmanar Veckans Affärer sina läsare att minska sina affärsresor med flyg med hälften. Chefredaktör Åsa Uhlin håller koll på hur det går med det och sitt eget mål att flyga mindre på bloggen VA:s klimatresa.