Material som kan suga upp mycket stora mängder vätska, i t.ex. blöjor, tillverkas av fossil petroleumolja. Forskare från SLU och KTH har tagit fram vete- och potatisbaserade material som har liknande egenskaper och som kan tillverkas parallellt med framställning av stärkelse och etanol. Nu pågår fördjupade analyser av dessa materials miljömässiga och ekonomiska prestanda. Siktet är inställt på ett pilotförsök med tillverkning i större skala.

Många småbarnsföräldrar tänker på hälsa och miljö i samband med inköp till sina barn. Vad de ofta inte är medvetna om är att den stora miljöboven vid användning av engångsblöjor är de superabsorberande material som används för att hålla småbarnen torra om rumpan. De små kornen som suger upp stora kvantiteter vätska tillverkas nämligen av petroleumolja, vilket är en stor miljöbelastning. I länder där blöjorna hamnar på soptippar frigörs dessutom skadliga kemikalier när blöjorna bryts ned.

Superabsorberande material baserade på petroleumolja används också i en rad andra produkter, såsom sjukvårdsartiklar, byggnadsmaterial, runt kablar, för vätskeabsorption i olika produkter etc. Behovet av miljövänliga alternativ är stort ur ett klimat- och hållbarhetsperspektiv.

Forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) och Kungliga Tekniska högskolan (KTH) har därför gemensamt undersökt möjligheterna att använda olika proteinrika strömmar från lantbruks- och livsmedelsproduktion – främst från stärkelse och etanoltillverkning – som bas för produktion av superabsorbenter. Inom detta samarbete har det nu tagits fram biologiskt nedbrytbara superabsorbenter baserade på både vetegluten och potatisprotein. Materialen har lågt koldioxid-avtryck, god upptagningsförmåga för vatten och saltlösningar, och tar snabbt upp blod. Arbetet har varit finansierat av Vinnova.

– Proteiner är intressanta, eftersom de har så många olika egenskaper och kan struktureras på så många olika sätt. Det gör dem unika som biomolekyler, säger Eva Johansson, professor på SLU. Dessutom är det intressant att kunna använda strömmar från lantbruks- och livsmedelsproduktion som idag används till lågvärdesprodukter eller inte används alls, och alltså inte konkurrerar med matproduktionen.

– Materialen kan svälla upp till 4000 procent i vatten och 600 procent i saltlösning, säger Antonio Capezza, numera forskare vid KTH, och tidigare doktorand vid SLU och KTH. Den globala marknaden för engångsblöjor förväntas nå 55 miljarder dollar år 2025, fortsätter han, så vi har ett stort hål att fylla.

Forskarna strävar nu efter att skala upp sina försök och framställa superabsorbenter i pilotskala. I samband med detta vill de också samverka mer med samhället för att synliggöra både problem och möjligheter med de superabsorberande materialen. Just nu pågår en studie där forskarna använder både ekonomiska analyser och livscykelanalyser för att belysa för- och nackdelar med olika typer av proteinbaserade superabsorbenter i förhållande till de petroleumbaserade alternativen.

Kontaktpersoner

Eva Johansson, professor
Institutionen för växtförädling, SLU
eva.johansson@slu.se, 040-41 55 62

Antonio Capezza, postdoktor
Polymera material, KTH
ajcv@kth.se

Mikael Hedenqvist, professor
Polymera material, KTH
mikaelhe@kth.se, 08-790 76 45

Vetenskapliga artiklar

Capezza Villa, Antonio José (2020). Sustainable Biobased Protein Superabsorbents from Agricultural Co-Products. Diss. (sammanfattning/summary) Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 1652-6880. https://pub.epsilon.slu.se/17574/

Capezza AJ, Cui Y, Numata K, Lundman M, Newson WR, Olsson RT, Johansson E, Hedenqvist MS (2020). High capacity functionalized protein superabsorbents from an agricultural co-product: a cradle-to-cradle approach. Adv Sust Syst 4:2000110 (13). https://doi.org/10.1002/adsu.202000110

Capezza AJ, Muneer F, Prade T, Newson WR, Das O, Lundman M, Olsson RT, Hedenqvist MS, Johansson E (2021). Acylation of agricultural protein biomass yields biodegradable superabsorbent plastics. Comm Chem 4:52. (2021). https://doi.org/10.1038/s42004-021-00491-5

Pressbild

(Får publiceras fritt i anslutning till artiklar om detta pressmeddelande. Klicka för högupplöst foto. Fotograf ska anges.)

Superabsorberande material baserat på vete. Foto: Antonio Capezza

Presskontakt:
Magnus Nelin
Telefon:
018-67 26 08
Epost:
magnus.nelin@slu.se
Presskontakt:
David Stephansson
Telefon:
018-67 14 92
Mobil:
072-511 69 90
Epost:
David.Stephansson@slu.se
Presskontakt:
Hanna Bäckström
Telefon:
018-673501
Epost:
hanna.backstrom@slu.se
Presskontakt:
Anna-Karin Johnson
Telefon:
070-359 71 93
Epost:
anna-karin.johnson@slu.se
Presskontakt:
Vanja Sandgren
Telefon:
0702-641155
Mobil:
0511-64155
Epost:
vanja.sandgren@slu.se
Presskontakt:
Olof Bergvall
Telefon:
090-7868211
Mobil:
072-2362915
Epost:
olof.bergvall@slu.se
Presskontakt:
Marianne Persson
Telefon:
+46 730 61 65 04
Epost:
marianne.persson@slu.se
Presskontakt:
Titti Olsson
Epost:
titti.olsson@slu.se
Presskontakt:
Johan Samuelsson
Telefon:
070-6793409
Epost:
johan.samuelsson@slu.se