Ratkaisu planeettamme ongelmiin saattaa kirjaimellisesti kasvaa puissa – tarkemmin ottaen selluloosassa ja muissa puusta jalostetuissa materiaaleissa. Selluloosateknologian viimeaikaiset edistysaskelet ja valtava potentiaali ovat singonneet sen kestävän kehityksen etulinjaan.
Se voisi toimia perustana seuraavalle maailmanlaajuiselle teollisuudelle ja jopa edustaa sukupolvemme suurinta harppausta kamppailussa ilmastonmuutosta vastaan
Nanoselluloosa – seuraava ihmeaine?
Selluloosateknologian läpimurrot ulottuvat laajalti muille aloille. Esimerkiksi puukuiduista valmistetusta geelimäisestä nanoselluloosasta povataan korvaajaa akuissa ja antureissa käytettäville haitallisille metalleille. Nanoselluloosa sopii myös älykkääseen pakkaamiseen. Virtakomponenttien lisäksi tuotteita suojaavat osat voidaan valmistaa nanoselluloosasta.
Kyseessä ei enää ole ilmiö, jonka hyödyntäminen on mahdollista vasta kaukaisessa tulevaisuudessa, vaan 3D-tulostinten kaltainen uudenaikainen teknologia on tehnyt nanoselluloosan kaupallisesta käytöstä arkipäivää.
Japanilaisyhtiö Mui lanseerasi alkuvuodesta ensimmäisen internetiin yhdistetyn puisen älypaneelinsa, jonka nestekidekuvakkeilla käyttäjä voi säätää kotinsa lämpötilaa ja valaistusta, vastata ovikelloon, soittaa musiikkia ja tarkistaa kellonajan.
Nanoselluloosan hyödyt yltävät myös elintarviketeollisuuteen, jossa sitä voidaan käyttää vähäkalorisena vaihtoehtona monille hiilihydraattipitoisille lisäaineille. Nanoselluloosaa voidaan hyödyntää mahdollisesti myös öljyvahinkojen puhdistuksessa ja tietokonekomponenttien valmistuksessa. Puupohjaisten materiaalien hyödyntämisen odotetaan kasvavan myös monilla muilla teollisuuden aloilla.
Lääketieteellisten läpimurtojen moottori
Selluloosateknologiasta uskotaan olevan merkittävästi hyötyä lääketieteissä. Esimerkiksi sveitsiläisessä Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA) -tutkimuskeskuksessa on korvattu kuluneita tai murtuneita rustoja nanoselluloosan avulla valmistetuilla proteeseilla. Tutkijat ovat erityisen kiinnostuneita aineen käytöstä tukirakenteena kudosten viljelylle. Menetelmällä voi olla mahdollista kasvattaa esimerkiksi ihmisen korva. Menetelmän mahdollisuuksien odotetaan laajenevan lähitulevaisuudessa.
Lisäksi nanoselluloosaa voidaan käyttää aerogeelien tavoin hygieniatuotteissa, kuten vaipoissa, tamponeissa ja haavasiteissä, sekä tablettimuodossa erilaisten sisäisten vaivojen hoitoon.
EMPA:n selluloosa- ja puukuitujen laboratorion johtaja Gustav Nyström suhtautuu optimistisesti alan tutkimuksella saavutettaviin tuloksiin.
”Tutkimusta motivoivat erityisesti selluloosan kestävyys ja bioyhteensopivuus. Nanoselluloosalla voidaankin vahvistaa kudoksen – mukaan lukien ruston – kasvatuksessa alustana käytettäviä hydrogeelejä”, hän selittää.
Kohti kestävää tulevaisuutta vihreällä elektroniikalla
Professori Woo Soo Kim Simon Fraser (SFU) -yliopistosta kehittää nanoselluloosan eri elementteihin perustuvaa vihreän elektroniikan teknologiaa 3D-tulostusta apuna käyttäen. Hänen tavoitteenaan on, että kokeilut mahdollistaisivat muovittomien piirilevyjen valmistuksen massatuotantona 3D-tulostinten avulla.
”Tekemäni tutkimus on enteillyt, että ekologisesti kestävien elektroniikan laiteosien, kuten vihreiden piirilevyjen, langattomien biohajoavien IoT-sensorien ja ympäristöystävällisen tulostettavan hehkulangan, valmistuksella on huikea potentiaali. Tämän teknologian avulla voidaan saavuttaa huomattavia raaka-ainesäästöjä”, kuvailee tutkijana SFU:n mekatroniikan järjestelmiin keskittyvällä laitoksella työskentelevä Kim uusinta tutkimusprojektiaan.
Selluteknologian edistysaskelten myötä avautuu lähes rajaton määrä mahdollisuuksia. Kim uskoo, että vihreillä piirilevyillä on tärkeä tehtävä tehokkaimpien energiaratkaisujen voimanlähteenä ja edessä häämöttävien maailmanlaajuisten energia- ja ympäristöhaasteiden ratkaisussa. Hänen mukaansa alan sovelluksille erityistä etua on myös siitä, että puu on raaka-aineena ehtymätön.
Myös Nyström on vakuuttunut, että puupohjaisella teknologialla on runsaasti annettavaa ja että siihen perustuvia innovaatiota tullaan näkemään lisää.
”Tulevaisuus näyttää valoisalta. Toivomme, että näillä materiaaleilla tulee olemaan keskeinen rooli kestävämmän yhteiskunnan rakentamisessa”, hän summaa.
Teksti: Craig Houston
Kuvat: sveitsiläinen Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (EMPA) -tutkimuskeskus
