Zinātne meža nozares izaugsmei: Forest4LV gada atskaites pasākums Jelgavā

9. septembrī Jelgavā, Latvijas Biozinātņu un tehnoloģiju universitātē, notika Valsts pētījumu programmas (Nr. VPP-ZM-VRIIILA-2024/2-0002) Forest4LV – Inovācijas meža apsaimniekošanā un koksnes apstrādes pievienotās vērtības ķēdē Latvijas izaugsmei: jauni pakalpojumi, produkti, tehnoloģijas 12 mēnešu atskaites seminārs. Atklājot pasākumu, projekta vadītājs Dr.sc.ing. Uģis Cābulis uzsvēra, ka šī iniciatīva ir nozīmīgs piemērs Latvijas zinātnisko institūciju sadarbībai un instruments, kas palīdz īstenot bioekonomikas stratēģiju. Savukārt LVKĶI sadaļas vadītājs Dr.sc.ing. Jānis Rižikovs atklāja, ka pirmajā gadā paveiktais apliecina, ka pētījumu rezultāti pārtop reālos prototipos un tehnoloģijās, bet nākamais solis ir to padarīt redzamus gan zinātniskajai sabiedrībai, gan industrijai.

Koksne kā materiāls

Koksnes kā materiāla pētījumi apliecināja, ka līdz šim mazāk izmantotie resursi var kļūt par nozīmīgu inovāciju pamatu. Dr.chem. Bruno Andersons un Dr.sc.ing. Dace Cīrule īpašu uzmanību veltīja mazdimensiju un juvenīlās koksnes īpašību analīzei, parādot, ka, izmantojot atbilstošas apstrādes un līmēšanas metodes, šis materiāls var kļūt konkurētspējīgs būvniecībā. Šo virzienu papildināja Dr.sc.ing. Jura Grīniņa darbs, kas demonstrēja, kā melnalkšņa termiskā modifikācija slāpekļa vidē uzlabo koksnes mitruma stabilitāti, mehānisko stiprību un noturību pret āra apstākļiem. Savukārt Dr.sc.ing. Uldis Spulle pievērsās inovatīvu bio-saistvielu izmantošanai.

Biorafinēšana

Biorafinēšanas virzienā tika apliecināts, ka šķietami mazvērtīgi resursi var pārtapt augstvērtīgos produktos. Dr.sc.ing. Māris Puķe, izmantojot bērza lēverus, optimizēja katalītiskās priekšapstrādes procesu, sasniedzot furfurola iznākumu līdz 67%, glikozes – 99% un etiķskābes – 100% no teorētiski iespējamā. Procesā tika iegūts arī 5-hidroksimetilfurfurols – vērtīgs starpprodukts ķīmisko vielu sintezē. Tikmēr Dr.chem. Māris Lauberts prezentēja pētījumu par glicerīna ekstraktiem, apliecinot to antioksidatīvo aktivitāti un spēju difundēt caur ādas barjeru. Eksperimenti parādīja, ka melnalkšņa mizas ekstrakts to paveic jau trīs stundās, bet priedes ekstraktam nepieciešams ilgāks laika posms. Šie rezultāti apliecina koksnes mizas ekstraktu potenciālu kā dabiskām aktīvajām vielām kosmētikas un medicīnas produktos.

Polimēri un izolācija

Polimēru un izolācijas materiālu izstrādē fokuss bija uz kokapstrādes blakusproduktu izmantošanu. Ph.D. Aigas Ivdres darbs parādīja, ka no suberīnskābju frakcijām iespējams izgatavot poliuretāna putuplastus ar līdz pat 75% atjaunojamo izejvielu saturu, turklāt šādi materiāli ir termiski stabili un ar uzlabotu ugunsizturību. Ph.D. Aleksandrs Aršaņica pētījumos secinājis, ka poliuretāna putas ar šādiem polioliem spēj aizstāt komerciālos risinājumus un daudzos gadījumos uzrāda augstākas mehāniskās īpašības. Savukārt Dr.chem. Anrija Verovkina pētījumi atklāja, ka priedes skaidu modificēšana ar suberīnskābēm uzlabo adhēziju ar polimēru matricu un palielina mehāniskās īpašības par 4–10%, vienlaikus samazinot ūdens uzsūci.

Inovatīvi produkti no atlikumiem

Oriģinālu risinājumu meklējumos īpaša uzmanība tika pievērsta blakusproduktu izmantošanai augstvērtīgu produktu radīšanā. Dr.chem. Laura Andže demonstrēja, ka bērza serde pēc delignifikācijas un impregnēšanas ar hitozānu un citronskābi kļūst par mehāniski stabilu, mitrumizturīgu un bioloģiski saderīgu materiālu, kas varētu tikt izmantots osteosintēzes implantos. In vitro pārbaudēs ar cilvēka cilmes šūnām apstiprināta augsta bioloģiskā saderība, un nākamajā posmā plānota prototipu izstrāde un ex vivo testēšana. Dr.sc.ing. Oskars Grīgs savukārt prezentēja bioloģisko preparātu, kura pamatā ir Phlebiopsis gigantea, un kas spēj aizsargāt priedes celmus pret Heterobasidion sēņu izraisītajām slimībām. Laboratorijas un pilotpētījumi apliecina šī risinājuma potenciālu mežsaimniecībā.

Efektīva koksnes resursu izmantošana

Efektivitātes uzlabošana ir tikpat svarīga kā inovācija. Dr. Ulda Spulles pētījumi parādīja, ka ar viedās simulācijas un modelēšanas palīdzību iespējams optimizēt gan koksnes šūnveida materiālu, gan vieglo plātņu parametrus, nodrošinot augstāku dimensiju stabilitāti un mehānisko noturību.

Noslēdzot semināru, Dr. Uģis Cābulis uzsvēra, ka Forest4LV panākumi jāvērtē ne tikai publikāciju un prototipu skaita ziņā, bet arī pēc tā, kā tie palīdz veidot pamatu nozares nākotnes transformācijai. Partneriem tuvākajos mēnešos jānodrošina regulāras atskaites un jāievieš datu pārvaldības plāns. Nākamais lielais solis būs noslēguma konference Jelgavā 2025. gada decembrī.