På projektet BIO4SELF undersøger forskere biobaserede materialer for at kunne udvikle bæredygtige materialer til adskillige formål i industrien. Forskerne fra DTU Vindenergi har nu opskriften på materialet klar, så det også kan bruges i sammenhænge hvor det bliver udsat for belastning – og på sigt indgå i vindmøllevinger.
Med BIO4SELF projektet bruger DTU’s forskere biobaseret plastic, som er lavet af nedbrydelige og bæredygtige ressourcer – biologisk materiale som fx majs. For at producere plastikken fodrer man mikroorganismer med majs. Resultatet er mælkesyre, som kan bruges til at producere materialet polylactat, også kaldet PLA. PLA er en plastik, der kan spindes til tynde stærke fibre, hvor den enkelte fiber er tyndere end et hår. Materialet er allerede i dag i brug i den virkelige verden uden for laboratorierne: det bruges på hospitaler, hvor PLA’en indgår i de opløselige tråde, som læger syr sår sammen med efter en operation.
På BIO4SELF projektet kalder seniorforsker fra DTU Vindenergi Bo Madsen materialet for “selvforstærkende plastik”. Det er bygget af PLA-fibre og en såkaldt PLA-matrix, som binder fibrene sammen. Materialet bliver fremstillet i en proces med høje temperaturer, hvor matrixen smeltes sammen om fibrene. Da både matrix og fibre er lavet af PLA, er det en udfordring at finde den helt rigtige temperatur så det kun er matrixen og ikke fibrene, der smelter.
Bæredygtige egenskaber
Projektleder på DTU Vindenergi, udviklingsingeniør Justine Beauson uddyber, at produktionsforholdene som den selvforstærkende plastic skal produceres under, nu er på plads. En af de næste udfordringer for forskerne bliver at undersøge, hvad der sker, når materialet bliver udsat for fugt fra omgivelserne. Fordi PLA’en er lavet af biologisk materiale, er det følsomt over for vand. Således reduceres materialets ydeevne I et fugtigt miljø. For at mindske materialets følsomhed over for fugt og gøre det mere holdbart tilsætter man additiver. En anden udfordring for materialet er, hvad tiden gør ved det – et område forskerne også kommer til at se på, fortæller Justine Beauson.
Det seneste fra BIO4SELF projektet er udviklingen af materialet, så det kan holde til belastninger udefra. Bo Madsen forklarer:
“Nu, hvor vi har opskriften på, hvordan vi laver den selvforstærkende plast, kan vi begynde at tænke på, hvordan det kan blive brugt i konstruktioner, hvor det udsættes for belastning. Til at begynde med forventer vi, at materialet vil kunne indgå i komponenter i vaskemaskiner og biler.”
Skal kunne genbruges
Ambitionen med projektet er at fremstille forstærket plastic, som er let at genbruge i andre sammenhænge. Således har forskningen sigtet mod at producere kompositmaterialer, hvor fibre og matrixen er lavet af det samme materiale. På den måde er det lettere at genbruge materialet, sammenlignet med konventionelle materialer som fx glasfiberkompositter, der består af to forskellige materialer.
Når den selvforstærkende plastik ikke længere kan bruges er der en anden miljømæssig gevinst at hente: Fordi PLA’en er biobaseret, kan den blive nedbrudt biologisk ved den rette temperatur og fugtighed, og på den måde kan det undgås, at plastikken bliver til skrald.
De industrielle partnere, der er med på BIO4SELF projektet, ser frem til at begynde at kunne benytte den endelige udgave af den bæredygtige PLA. En af dem er den tyrkiske virksomhed Arcelik, der producer mange typer af forbrugsvarer. Orkun Kaymakçı, R&D Specialist hos Arcelik, siger om materialet fra BIO4SELF projektet:
“Med firmaets vision ‘Vi respekterer Jorden og er respekteret over hele Jorden’, forpligter Arcelik sig til at benytte bæredygtige og miljøvenlige materialer i produkterne uden at give køb på kvaliteten. Den fuldt biobaserede selvforstærkende PLA komposit, som vil blive udviklet i løbet af BIO4SELF projektet, bliver et perfekt alternativ til de pendanter, der er baseret på fossile brændstoffer, der bruges til Arcelik produkter.”
I øjeblikket arbejder forskerne også på at fremstille prototyper af produkter, som vil kunne indgå i de husholdsmaskiner, vi bruger hver eneste dag.
Læs mere om BIO4SELF her på projektets hjemmeside
