Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Smart genbrug: 3D-printer skal bygge huse af papirskrald

Papirindustrien efterlader enorme mængde af affaldsprodukter, som ender med at blive brændt af. I fremtiden kan resterne bruges til at 3D-printe bygninger.

Wikimedia Commons

Et hold forskere fra Freiburg Universitet har opdaget et bionedbrydeligt træmateriale, som kan bruges til at 3D-printe letvægtsbygninger og andre komplekse strukturer.

Materialet er en slags tyktflydende dej, som består af hundrede procent organisk materiale fra papir. Dejen har to bestanddele, cellulose og lignin, der begge findes i papirets primære ingrediens: træ.

Printer er ladet med organisk beton og armeringsjern

Cellulose er et komplekst kulhydrat bestående af sukkermolekyler, som desuden er det mest almindelige organiske stof i verden. Cellulose udgør nemlig den primære byggeklods i de fleste planters cellevægge. Rent bomuld indeholder 90 procent cellulose, mens træer indeholder mellem 40 og 50 procent .

Man kan sammenligne cellulose med armeringsjernet i en betonvæg: Det er det kemiske skelet, som sørger for styrken i en plantes struktur.

En 3D-printer ladet med en organisk dej af 50% cellulose og 50% lignin fra papirprodukter frembringer strukturer, der kan bruges i nybyggeri. Når bygningerne igen falder fra hinanden, kan materialet genbruges på ny.

© Lisa Ebers / Freiburg Universitet

Den anden bestanddel i det nye materiale er lignin. Hvis cellulose er armeringsjernet, fungerer lignin som betonen. Lignin fylder nemlig hulrummene mellem cellevæggens cellulosemolekyler ud, binder dem sammen og regulerer strukturens smidighed.

Lignin udgør 30 procent af det organiske kulstof i atmosfæren, og det findes især i træer og andre vedplanter, hvor det står for den såkaldte forvedning, som gør planterne hårde og “træagtige.”

Kun 58% af verdens papir genbruges

Forskerne benyttede lignin og hydroxypropyl-cellulose – en særlig form for cellulose, hvor molekylerne arrangerer sig som krystaller, selvom den er flydende – og låste de to stoffer sammen med en carboxylsyre, der spaltede overskydende vand fra. På den måde var de i stand til at danne en smidig bioplastik, som kan bruges til at 3D-printe med.

Når man skal 3D-printe med et materiale, udsætter man det for høje temperaturer, så det smelter, hvorefter det presses nøjagtigt gennem en dyse og så til sidst størkner igen i den ønskede form.

Lignin har det problem, at det ikke smelter ved høj temperatur. Det forkuller, og det gør materialet for tyktflydende. Men den særlige kombination med cellulose er med til at sørge for, at materialet forbliver flydende.

Indtil videre har forskerne hentet ren lignin fra birketræer, men næste skridt er at undersøge, hvordan restprodukter fra papirproduktion kan genbruges. Papirindustrien producerer nemlig en overflod af lignin som restprodukt, der i dag oftest ender på forbrændingen. Håbet er, at papiresterne i fremtiden kan bruges til at bygge huse af.

Alene i USA forbruges 85 mio. tons papir om året – og på verdensplan er det kun 58 procent af papiret, der genbruges.

Læs også:

Miljø

Genbrug af plastflasker kan blive 10.000 gange mere effektivt

3 minutter
Plastikflasker - genbrug
Miljø

GODE NYHEDER I EN KRISETID: Plastik kan snart genbruges over 100 gange

2 minutter
Miljø

Snart er de her: Forskere udvikler bæredygtige klipklapper af alger

3 minutter

Log ind

Ugyldig e-mailadresse
Adgangskode er påkrævet
Vis Skjul

Allerede abonnement? Har du allerede et abonnement på magasinet? Klik hér

Ny bruger? Få adgang nu!

Nulstil adgangskode

Indtast din email-adresse for at modtage en email med anvisninger til, hvordan du nulstiller din adgangskode.
Ugyldig e-mailadresse

Tjek din email

Vi har sendt en email til med instruktioner om, hvordan du nulstiller din adgangskode. Hvis du ikke modtager emailen, bør du tjekke dit spamfilter.

Angiv ny adgangskode.

Du skal nu angive din nye adgangskode. Adgangskoden skal være på minimum 6 tegn. Når du har oprettet din adgangskode, vil du blive bedt om at logge ind.

Adgangskode er påkrævet
Vis Skjul