Como um recurso renovável, a madeira oferece um grande potencial no combate à crise climática. Primeiro, ele sequestra grandes quantidades de carbono (1 tonelada por metro cúbico!). Além disso, é uma alternativa ecológica aos recursos fósseis, que causam a maioria das emissões de gases de efeito estufa. No Instituto de Bioprodutos e Tecnologia de Papel da Universidade de Tecnologia de Graz (TU Graz), pesquisadores produzem materiais biodegradáveis ​​a partir da celulose dos componentes da madeira, hemicelulose e lignina.

Samir Kopacic, por exemplo, gostaria de usar esses materiais para ajudar a garantir que, no futuro, menos plásticos e mais materiais biodegradáveis ​​sejam usados. Para este propósito, o chamado "laboratório de barreira" do Instituto foi estabelecido em cooperação com parceiros acadêmicos e industriais. Lá, A Kopacic realiza pesquisas em materiais de embalagem de base biológica com propriedades de barreira tão boas quanto aquelas para plásticos sintéticos. Eles têm que proteger o conteúdo da embalagem (alimentos, cosméticos, remédios, etc.) de oxigênio, umidade e outras influências externas, bem como preservar o aroma e a frescura dos produtos.

Atualmente, papel e papelão são adequados para isso apenas até certo ponto, como Kopacic aponta:"Papel e papelão são porosos e fibrosos. Para alcançar a impermeabilidade necessária, eles são frequentemente revestidos com polímeros sintéticos que não são biodegradáveis ​​e difíceis de reciclar, ou laminado com folhas de metal. "

A Kopacic pretende remediar esta situação em cooperação com a Associação Austríaca da Indústria do Papel Austropapier e com o apoio dos seus parceiros industriais. No projeto de pesquisa PapSpray FFG, que é financiado por 810, 000 euros, a equipe do projeto está buscando a abordagem de pulverizar papel ou papelão com biopolímeros. "Ao aplicar materiais de barreira de base biológica ao papel, métodos de revestimento convencionais tiveram sucesso limitado devido às características de fluxo complexas desses materiais. Agora estamos testando a adequação dos processos de revestimento por pulverização e investigando como os biopolímeros precisam ser pulverizados no papel para obter as propriedades de barreira desejadas, "diz o líder do projeto Kopacic. Para o jovem pesquisador (nascido em 1989), as condições são propícias para um avanço decisivo:"Do ponto de vista tecnológico, O revestimento por spray é um processo flexível que pode ser integrado à produção de papel e também pode ser usado em combinação ou como um suplemento às tecnologias convencionais de revestimento. "O projeto de pesquisa de três anos visa desenvolver uma compreensão fundamental das interações entre os papéis, biopolímero e processo de spray, criando assim a base para ser capaz de produzir e usar embalagens de papel recicláveis ​​e sem plástico para uma gama ainda mais ampla de aplicações do que antes.

Materiais ultraleves entre engenharia de materiais e biotecnologia

O uso de materiais de base biológica em grande escala é também o objetivo do projeto da UE BreadCell da linha de financiamento FET Open, outro projeto de pesquisa no Instituto de Bioprodutos e Tecnologia do Papel. Sob a liderança do consórcio da Chalmers University of Technology (Göteborg, Schweden), uma equipe interdisciplinar de pesquisadores da TU Graz, a Universidade de Viena, A BioNanoNet e o centro de pesquisa europeu Tecnalia pretendem desenvolver uma tecnologia radicalmente nova para a produção de materiais leves e ecologicamente corretos à base de madeira e celulose. Atualmente, por exemplo, a indústria de grande escala usa principalmente materiais leves feitos de sintético, polímeros não degradáveis ​​para componentes de segurança em automóveis ou leves, equipamento desportivo robusto e resistente. “Queremos oferecer alternativas e estamos trabalhando em espumas de celulose sustentáveis ​​para substituir os compósitos existentes, "explica Stefan Spirk.

Spirk já causou polêmica com o desenvolvimento de uma bateria de fluxo redox à base de lignina ("bateria de vanilina") e, junto com o chefe do instituto, Wolfgang Bauer, está contribuindo com know-how da pesquisa de celulose e papel para o projeto.