No mizas līdz mitrumizturībai: kā LVKĶI zinātnieki maina saplākšņa nozari

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts (LVKĶI) sadarbībā ar AS Latvijas Finieris līgumpētījuma ietvaros ir paveicis to, kas desmitgadēm ilgi bijis izaicinājums koksnes pārstrādes industrijā — izstrādāta inovatīva, 100% dabīga saistviela, kas pirmo reizi vēsturē ļāvusi bērza saplāksnim sasniegt 1. mitrumizturības klasi (EN 314-2).
Saistviela sastāv no īpaša bērza tāss suberīnskābju un ligno-ogļhidrātu maisījuma, kas pielāgots standarta rūpnieciskajiem presēšanas apstākļiem.

Esošā prakse un motivācija ilgtspējīgai alternatīvai

Līdz šim augstas mitrumizturības saplāksnis tradicionāli balstījās uz formaldehīda bāzes līmēm, kas, pēc U.S. Environmental Protection Agency (EPA) un European Chemicals Agency (ECHA) datiem, ir uzskatāmas par toksiskām, ar iespējamu kancerogēnu iedarbību un gaistošo organisko savienojumu (VOC) emisiju (EPA, 2022 | ECHA, Substance Information – Formaldehyde).

ES regula (REACH) kopš 2014. gada formāli ierobežo formaldehīda lietošanu daudzos būvmateriālos, un Eiropas Komisija 2023. gadā nāca klajā ar aicinājumu nekavēties ar pāreju uz netoksisku materiālu aprites cikliem (non-toxic material cycles) (EC Circular Economy Action Plan, 2023).

Dabīgā saistviela no bērza mizas

Izstrādātā saistviela:

• saistviela ir 100% dabīga;
• augsta mitrumizturība sasniegta pie reālas rūpniecisko saplākšņu presēšanas temperatūras;
• viegli mērogojami presēšanas apstākļi;
• saistvielu ir iespējams uzklāt ar rūpniecisko klāšanas iekārtu, kā to veiksmīgi pārbaudījām Latvijas Finiera telpās;
• jau ir izgatavoti pirmie liela mēroga saplākšņa paraugi.

Tehnoloģija ir izstrādāta, balstoties uz bērza mizas — saplākšņa ražošanas blakusprodukta — pārstrādi, tādējādi ievērojami samazinot atkritumu apjomu un vienlaikus palielinot izejvielu izmantošanas efektivitāti.

Īpašs paldies LVKĶI Biorafinēšanas laboratorijas komandai – Dr.sc.ing.Jānim Rižikovam, Dr.sc.ing. Aigaram Pāžem, Mg.sc.ing. Rūdolfam Bērziņam, Mg.sc.ing. Guntim Sosinam un Ph.D. Danielai Godiņai – par tehnoloģijas izstrādi un pielāgošanu rūpnieciskiem apstākļiem. Tāpat izsakām pateicību AS Latvijas Finieris par drosmi, ieinteresētību un uzticēšanos attīstīt šo inovatīvo risinājumu līdz līmenim, kad jau var domāt par ieviešanu ražošanā! Kā arī liels paldies AS Latvijas Finieris darbiniekiem - Artūrs Raimonds Feldmanis, Uldis Zeltiņš, Arta Paula Ozoliņa, Jevgēņijs Visockis, Ainārs Bobulis - par veiksmīgo sadarbību, konsultēšanu un palīdzēšanu ar industriālu viedokli mūsu laboratorijas tehnoloģijas mērogošanā.

Nozare un tirgus potenciāls

Pētījumos secināts, ka Eiropas koksnes plātņu tirgus no 2022. līdz 2024. gadam ir palielinājies no ~40 līdz vairāk nekā 45 miljardiem eiro (Grand View Research 2023-2030, Market Data Forecast 2025-2033, Global Market Insights 2025-2034). Mūsu inovācija tieši atbilst Eiropas Zaļā kursa un Būvniecības produktu regulas prasībām, kas paredz pāreju uz nekaitīgām, atjaunojamām un aprites principiem atbilstošām izejvielām.

Latvijā izstrādātā metode ir unikāla ar to, ka:

• izmanto industrijas iekšējos blakusproduktus (bērza mizu),

• nepieprasa papildu ķīmiskās piedevas,

• ir pielietojama ar esošo tehnoloģisko aprīkojumu,

• un atbilst starptautiskajam EN 314-2 standartam mitrumizturībā.

Starptautiskais konteksts un nākotnes iespējas

Eiropas Komisijas bioekonomikas stratēģijā uzsvērts, ka biobāzētām tehnoloģijām, kuras izmanto vietējās izejvielas un vienlaikus spēj konkurēt veiktspējas ziņā ar tradicionālajiem materiāliem, ir jābūt atbalstītām visos līmeņos — no nacionālās inovāciju politikas līdz ES investīciju instrumentiem(EC Bioeconomy Strategy, 2018).

Līdzīgus akcentus liek arī Ekonomiskās sadarbības un attīstības organizācija (ESAO), norādot, ka koksnes produkti ar zemu oglekļa pēdu kļūs par vienu no 21. gadsimta būvniecības pamatmateriāliem, īpaši pilsētvides ilgtspējas kontekstā (OECD: Bio-based and Low-carbon Construction, 2023).

Šādā attīstības ainavā mūsu zinātnieku izstrādātā saistvielas tehnoloģija iezīmē jaunu virzienu, kas balstās uz zinātnes, rūpniecības un aprites ekonomikas vienotību. Tā piedāvā ne vien alternatīvu bīstamām vielām, bet arī pārliecinošu, eksportējamu risinājumu, kurš var kļūt par Latvijas ieguldījumu Eiropas zaļās bioekonomikas pilnveidē.

Pētījuma projekta aktivitātes tiek īstenotas SIA "Meža Nozares Kompetences Centrs" un Centrālās finanšu un līgumu aģentūras 2023. gada 20.janvārī noslēgtā līguma Nr.5.1.1.2.i.0/1/22/A/CFLA/007  ietvaros.