Lättviktiga elbilar av trä. Träbatterier. Trä lika genomskinligt som glas. Träbalkar som tävlar med stål, och nanocellulosatrådar starkare är något annat biobaserat material. Den påläste vet att det här inte är en uppräkning av naiva framtidsdrömmar. Allt detta finns redan i dag, och är just den sortens innovativa materialforskning som ska göra Sverige till en världsledande bioekonomi.
Men samtidigt som det uppstår gnistor i mötet mellan trä och fantasifulla forskare i vita rockar, rasar debatten om det svenska skogsbruket. Materialförråd, bränslekälla, kolsänka, rekreationsyta, naturskyddsområde, avsättningar för biologisk mångfald – den svenska skogen är just nu intecknad av en lång rad intressenter. Vem är det som ska bestämma vad vi ska ha skogen och dess träd till? Är vi på väg att bli en nation som kan stoltsera med träinnovationer i framkant – eller en som kommer att få hantera de katastrofala konsekvenserna av en utarmad biologisk mångfald?
I november 2020 släpptes Skogsutredningen, genomförd på uppdrag av regeringen, för att lämna förslag på åtgärder kopplade till skötseln av den svenska skogen. Eftersom förslagen hanterar laddade frågor kom det knappast som en överraskning att ingen part tycks vara riktigt nöjd med betänkandet i sin helhet. Det är inte bara Skogsutredningen som ger upphov till diskussion. Skogsdebatten, som just nu pågår för fullt, visar att inte mycket tycks ha hänt sedan Maciej Zarembas uppmärksammade reportageserie Skogen vi ärvde, publicerad i Dagens Nyheter 2012. Dagens Nyheter inledde i januari 2021 åter en granskning av den svenska skogsindustrin, och i slutet av januari släpptes dokumentärfilmen More of everything. The Swedish forestry model, producerad av föreningen Skydda Skogen och Greenpeace Norden. Med hjälp av forskare och experter målar filmen upp en bild som kraftigt går emot bilden av Sverige som en blomstrande framtidsbioekonomi – som skogsindustrin vill göra gällande.
I takt med att tiden krymper för att nå gemensamma klimatmål, och den hotade biologiska mångfalden uppmärksammas alltmer, blir skogen en projektionsyta för mänskliga värderingar. Materialforskningen drivs av vetskapen om att vi behöver nya material – material med exceptionella egenskaper som dessutom är nedbrytbara, återvinningsbara och från förnyelsebara källor. Nya material för en ny fossilfri tid. Här spelar den svenska skogen en viktig roll.
– Trä betraktades länge som ett gans-ka primitivt material. Man sågade upp det i plankor som byggdes ihop till olika konstruktioner, men nu har man insett att det är få material som kan mäta sig med trä, av flera anledningar. Det är det enda biologiska konstruktionsmaterial vi använder i stor skala. Träet har fått en renässans i och med nya diskussioner om vad som anses miljövänligt längs med hela kedjan, säger Lars Berglund, professor på kth med ansvar för trä och träkompositer.
Lars Berglund är också verksam vid Wallenberg Wood Science Center (wwsc), som grundades 2009 och driver sin verksamhet tack vare en donation från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse. Centret är sedan 2019 inne på sin andra finansierade tioårsperiod, och forskning kopplat till centret pågår på kth, Chalmers och Linköpings universitet. Arbetet har ett övergripande mål: att bedriva forskning av högsta kvalitet med syfte att ta fram nya material från träd. En innovation som Lars Berglunds avdelning på centret är upphov till är genomskinligt trä, som för några år sedan blev en världsnyhet. Något som länge varit otänkbart blev helt plötsligt verklighet.
Genomskinligt trä skulle kunna ersätta glas i fönster, användas i solceller och för belysning.Lars Berglund,
professor på KTH med ansvar för trä och träkompositer.
– Ingen trodde att genomskinligt trä var möjligt. När vi till sist lyckades låg tankar på eventuella tillämpningar längre bort i tiden. Men nu har vi börjat fundera på vad man kan använda det till. Genomskinligt trä skulle kunna ersätta glas i fönster, användas i solceller och för belysning med led-teknik, säger Lars Berglund.
Materialforskningen som bedrivs vid wwsc och liknande instanser pågår utan större inverkan av den blossande debatten om skogsbruket som sådant. Det är enligt Tomas Lundmark – professor vid institutionen för skogens ekologi och skötsel på slu och författare till rapporten Skogen räcker inte – hur ska vi prioritera? – fullt rimligt.
– Man betraktar skogen inifrån industrigrinden när man sysslar med materialinnovationer, så det är inte konstigt att man inte lägger så stor vikt vid huruvida råvaran ska räcka till eller inte. Men just nu är det så att samma vedhög är intecknad av många innovatörer. Skogen är ju inte en vildmark som man bara har upptäckt och kan gå och ta av. Mer eller mindre all skog är en del av ett odlingssystem, det finns alltid en markägare och en långsiktig skötselplan att ta hänsyn till, säger han.
En annan anledning till att materialforskare inte sitter och funderar på Sveriges skogspolitik är för att mycket fokus ligger på materialets egenskaper.
– Jag har jobbat med trä hela mitt liv för att jag tycker att det är ett fantastiskt material. Fibrer i vatten är vackert, brukar jag säga. Eftersom trä är förnyelsebart och bionedbrytbart har det en miljömässig fördel. Men vi har fortfarande en framställning som kräver energi och kemikalier. Jag föredrar därför att lyfta fram styrkan hos materialet självt, bortom miljöslagorden som alltid finns där och som jag kan bli trött på att höra ibland, säger Lars Wågberg, professor i fiberteknologi på kth och verksam vid wwsc.
Lars Wågbergs forskningsgrupp har, tillsammans med Daniel Söderbergs och Fredrik Lundells forskargrupper vid institutionen för teknisk mekanik, lyckats spinna ändlösa trådar av nanocellulosa – ett av de starkaste biomaterialen människan någonsin har skapat. Allt som behövs är vatten.
– Vid tillverkningen av cellulosabaserade fibermaterial, såsom Lyocell och viskos, måste man först lösa upp cellulosan med hjälp av aggresiva kemikalier innan man kan göra textilfibrer av den. Våra cellulosatrådar spinns efter att fibrillerna har rörts upp i vatten, så processen är mer renodlad även om tekniken är avancerad, säger han.
Lars Wågberg berättar att kunskapen om nanocellulosa har funnits sedan 1980-talet, men att det sedan 2006 har publicerats mer än 5 000 forskningsartiklar med ordet ”nanocellulosa” i titeln. Tillväxten är nästan exponentiell.
– Forskning kan handla om att man vill göra häftiga material för att uppmärksammas i och utanför forskningsvärlden. Vi försöker jobba med grundläggande förståelse för ett genuint långvarigt värde för svensk industri, och inte drivas av vad som är flashigt.
Skogen är ju inte en vildmark som man bara har upptäckt och kan gå och ta av.Tomas Lundmark,
professor vid institutionen för skogens ekologi och skötsel, SLU.
Med vana rörelser rycker du åt dig en varukorg och hastar vidare in i butiken. Dryckeskylen är första anhalten, glasdörren ger vika med en seg suck och du sträcker in handen och norpar åt dig en flaska. Du slänger ned den i korgen och ska precis springa vidare när du hejdar dig mitt i steget. Något är annorlunda. Du tar upp flaskan, känner på den, synar den. Vad är det för material? Det är lent och lätt och präglat i ett vackert mönster. Det känns som trä. Kan det verkligen vara trä? Svaret är ja. Och det är inte bara i dryckeskylen som vi inom en snar framtid kommer att kunna se träflaskor. I skönhetsdisken är det redan verklighet. Paboco (Paper Bottle Company) kommer under våren 2021 lansera en av sina första prototyper, en kosmetikflaska, tillsammans med L’Oréal i Frankrike. Gittan Schiöld är cco på Paboco och berättar att steget mot att lansera helt nya förpackningar på marknaden innebär övervinnandet av många hinder.
– Att det plötsligt finns en flaska i papper kan upplevas som givet när man håller den i sin hand, och man undrar varför det inte har funnits förut. Men att slå sig in bland de här förpackningssystemen som har funnits i decennier är ett enormt arbete. Folk kan bli frustrerade och undra varför det tar sådan tid. Men om vi ändrar minsta lilla detalj påverkas hela värdekedjan. Allt måste därför ske stegvis, förklarar Gittan Schiöld.
Processen som följer innovationer är ofta krånglig. Inte bara i förpackningsindustrin. Ta det tidigare exemplet med transparent trä. Känslan som infinner sig hos den som läser nyheten är att vi kommer att kunna börja köpa och installera det inom kort. Men i själva verket tar en sådan produkt flera år att utveckla och sedan eventuellt börja tillverka. I alla fall om man får tro Mikael Hannus som är innovationschef på Stora Enso.
– Industrin kliver in när något ska skalas upp och göras i verkligheten. Vi måste därför ha tillräckligt med kapacitet och kunskap för att kunna utvärdera möjligheterna med olika forskningsresultat. Vi behöver alla inse utmaningen och insatserna som kvarstår efter att resultatet är publicerat eller patenterat – först då börjar det stora arbetet.
Av den här anledningen har Stora Enso 400 anställda inom forskning och utveckling, som arbetar parallellt med utveckling av både produkter och processer. Arbetskedjan ser ofta ut som så att det kommer grundforskning från exempelvis wwsc, som sedan måste tas vidare i en lång kedja bestående av flera steg av utveckling, tillämpning och utvärdering, för att till sist kunna skalas upp och tillverkas.
– Nyligen besökte en minister vårt innovationscenter i Nacka och frågade då: ”Har ni hört talas om det här med nanocellulosa? Det verkar fantastiskt! Varför producerar ni inte det i stället för tidningspapper?” Det visar sig att den bilden de fick hos forskaren förra veckan inte alls stämmer överens med hur processen går till. De flesta har helt enkelt inte koll på allt som måste ske längs med hela kedjan för att en forskningsidé ska bli verklighet, säger Mikael Hannus.
Producenter kommer att behöva ta mer ansvar för att det som sätts på marknaden kan ingå i ett cirkulärt system.Gittan Schiöld,
cco Paboco.
De flesta svenskar har en relation till trä som byggmaterial. Från fjällstugan med sin berömda furupanel, till alla de otaliga trähus som finns överallt längs med åkrar, vägar och i villasamhällen. Relationen är närmast intim, trä står för något ombonat och nära. Forskningen kan till och med bevisa att trä skapar välmående. Men dimensionerna har länge varit greppbara. Vad händer med upplevelsen när den skalas upp – när vi bygger höghus i trä? I Sverige var det under många decennier förbjudet att bygga hus i trä högre än två våningar, mycket på grund av brandrisken. 1994 ändrades byggnormen och trähus fick återigen byggas högt. Efter att lagen försvann tog det många år innan byggandet kom i gång. Det saknades både teknik och kunnande. Men på senare år har höghusprojekten i trä tagit form och fart. Det är anledningen till att ett av världens högsta trähus just nu uppförs i Skellefteå. Sara Kulturhus Skellefteå – döpt efter författaren Sara Lidman – ska invigas hösten 2021 och har en hotellhuskropp i trä som är 20 våningar hög. Här använder arkitekterna bakom projektet termer som: ”Det här är arkitektur byggt av trä och inte trä som sedan ska bli arkitektur.” Det kanske låter lite högtravande, men de får indirekt medhåll av Thomas Bader, professor i byggteknik vid Linnéuniversitetet.
– Det är viktigt att man ser slutprodukten framför sig och går ifrån idén om exempelvis ett höghus för att sedan tänka bakåt i kedjan och på så sätt lösa olika problem. Vi kan inte bara ta fram en produkt och hoppas att den fungerar i byggbranschen – vi måste fråga oss vad vi vill bygga allra först, säger han.
Thomas Bader arbetar främst med så kallat korslimmat trä (kl-trä). kl-trä kan beskrivas som en massiv träskiva där olika lager av hyvlat virke har limmats ihop. Vartannat lager är korslagt vilket ger ett material som kan bära i två riktningar och är väldigt stabilt och tåligt i förhållande till sin låga vikt. Faktum är att hoppressat trä kan tävla med stål när det kommer till styrka.
– Traditionellt sett är byggbranschen kanske inte så innovativa som andra branscher. Men jag tror att kl-trä kan förändra det. Det finns många nya innovationer kopplat till just kl-trä – allt ifrån effektiviseringen av kl-träelement och infästningar, till hur det kan kombineras med andra material i samverkanskonstruktioner och byggsystem. Jag riktar in mig främst mot träets mekaniska egenskaper där vi utvecklar datormodeller som kan användas av ingenjörer för att dimensionera träkonstruktioner.
Att bygga i trä benämns ofta som både ”hållbart” och ”miljövänligt”. Frågan är vad man egentligen menar? Mikael Hannus på Stora Enso anser att den största potentialen med höghus i trä är att kunna fasa ut betongen.
– Om du bygger i trä i stället för i betong är det stor skillnad i utsläpp av koldioxid, dels under framställningsprocessen där betong är väldigt energikrävande, men också under transport. Om man jämför trä och betong kan vi ta bort fem av sex transporter till byggarbetsplatsen eftersom träelement är mycket lättare än betongelement, säger han.
Forskning kan handla om att man vill göra häftiga material för att uppmärksammas.Lars Wågberg,
professor i fiberteknologi på KTH.
Träd binder till följd av fotosyntesen koldioxid när de växer. Det är av den anledningen som den växande skogen kallas för kolsänka. Koldioxid lagras både i marken och i trädet, vilket innebär att ett avverkat träd fortfarande har kvar sin koldioxid till dess att det förmultnar eller bränns upp. Den upptagna koldioxiden kommer att frigöras förr eller senare, men vad vi väljer att göra (eller inte göra) med trädet kommer med andra ord att avgöra hur fort det går. Hur vi ska sköta skogen och vad vi ska använda den till råder det långt ifrån konsensus om. När det kommer till att ha skogen som en kolsänka går meningarna isär om hur balansen mellan kolsänkor och avverkning ska se ut. Vissa anser att föryngring leder till en växande ung skog som därmed tar upp koldioxid i processen, medan andra pekar på att det är mer effektivt ur lagringssynpunkt att inte avverka skog alls, eftersom den lagrar koldioxid under hela sin livscykel. Andra argument som lyfts fram är att ställa användandet av produkter från skogen mot ett beroende av fossila produkter.
Det är inte bara bindandet av koldioxid som gör att trä benämns som miljövänligt inom skogsindustrin. Att det är förnybart, nedbrytbart och återvinningsbart är andra faktorer som används för att motivera varför trä är en viktig komponent i en bioekonomi.
– Producenter kommer att behöva ta hänsyn till att det som sätts på marknaden kan ingå i ett cirkulärt system. Just nu jobbar pappersindustrin hårt med att få fram helt hållbara barriärer som är förnybara. Vi nya företag och producenter har dessutom ett ansvar att påverka konsumentbeteenden i en hållbar riktning. Inte bara sätta ut en ny förpackning på marknaden och hoppas att det ska gå bra, säger Gittan Schiöld.
I dag är återvinningen av trä relativt effektiv, men eftersom trä förlorar en del av sin spänst och styrka när det återvinns behöver de mer avancerade produkterna, såsom pappersflaskor och genomskinligt trä, tillverkas av primära fibrer. Det vill säga, det kan inte vara återvunnet trä. Det återvunna träet får i stället bli kartong och liknande. Trä har med andra ord egenskaper som passar den cirkulära ekonomin perfekt. Men hur är det då med biobränsle som ofta dyker upp i diskussioner om skogen?
– Biobränsle är inte ett effektivt sätt att använda skogsbiomassa på. När du gör biobränsle tar du det fasta och starka träet och gör om det till något flytande. I processen måste allt syre i träet bort och du släpper även ut koldioxid. Biomassa är en begränsad råvara och vi måste vara effektiva i vår hantering av den. Därför måste varje träd som avverkas användas på bästa sätt. Vi borde inte subventionera tillverkningen av biobränsle, säger Mikael Hannus.
Även om Mikael Hannus kan sägas representera industrin i skogsfrågan enas han i och med sitt uttalande med representanter från ”bevarandesidan”, som också anser att det är en riktigt dålig idé att använda trä som biobränsle. Att tala om konflikten som två sidor av ett mynt är givetvis oerhört förenklande, men nog kan de flesta som har för vana att öppna en dagstidning konstatera att skogen tycks vara upphov till debatt. Under den senaste tiden har konflikten mellan Sveaskog och flertalet same-byar fått stor medial uppmärksamhet. Bevakningen av konflikten tog fart bland annat genom en debattartikel som publicerades i Aftonbladet i november 2020. Det var ett kritiskt och öppet brev till Sveaskog underskrivet av 29 same-byar. Artikeln uppmärksammar pågående och planerade kalavverkningar på mark som har använts till bland annat renbete av samerna under tusentals år. Artikelförfattarna påpekar att tallplantage med syfte att avverkas inom 80 år inte är samma sak som naturskog med en livscykel på hundratals år. De drabbade samerna rapporterar om ekosystem nära kollaps och påpekar att deras renar inte längre kan hitta tillräckligt med föda i skogarna. Det övergripande budskapet är att kalhyggesavverkning av hänglavsskogar och annan naturskog i Sápmi måste få ett omedelbart slut. Den tidigare nämnda Skogsutredningen föreslår bland annat att 5 250 kvadratkilometer sammanhängande fjällnära natur ska skyddas. Men det förslaget tycks inte vara lösningen på konflikten.
– En av utredningens övergripande slutsatser är att skogen inte kommer att räcka till allt vi vill ha den till. Om vi vill kan skogen leverera mer, men då måste insatserna göras i förskott. Det är runt 70 år mellan plantering och skörd. Man kan inte låta marknaden reglera det hela, eftersom den växande skogen inte kan följa marknadens svängningar. Vi måste räkna nu på hur mycket avverkning samhället vill se om 50–70 år, inte låta tillfällig tillgång och efterfrågan styra, säger Tomas Lundmark vid slu.
Vi måste räkna på nu hur mycket avverkning samhället vill se om 50–70 år.Tomas Lundmark,
professor vid institutionen för skogens ekologi och skötsel, SLU.
En av de mest aktuella globala frågorna just nu är bevarandet av den biologiska mångfalden.Åsikterna kring hur det går för Sverige går isär, beroende på vilken intressegrupp man representerar. Skogsindustrin anser att Sverige gör fullt tillräckligt, medan naturvårdsorganisationerna menar att Sverige måste bli bättre. Något som komplicerar det hela är att den internationella statistiken avseende skyddad natur ofta är missvisande. Det här undersöker Therese Strömvall Nyberg i det nyligen publicerade examensarbetet Vad betyder det att skydda natur? En europeisk jämförelse av skyddade områden. När det kommer till den statistik som Sverige själva redovisar i eu hamnar vi tredje sist bland eu:s medlemsländer, med knappt 15 procent skyddad mark. Men när man rangordnar länder efter den faktiska arealen som har strikt skydd hamnar Sverige i stället i topp i eu. Sverige kan alltså klassificeras både som det land som skyddar mest respektive minst natur. Det här hänger ihop med vilka kategorier på Internationella naturvårdsunionens (iucn) lista av skyddad natur som olika arealer tillhör, samt hur de redovisas och jämförs. Det är med andra ord förhållandevis enkelt att välja ut de siffror som är relevanta i det sammanhang man verkar. Det här gäller andra områden också. Skogsindustrin anges som viktig för jobben, medan bevarad naturskog uppges ge minst lika mycket arbetstillfällen inom exempelvis turism. Båda sidor argumenterar för att arbeta hållbart och bromsa klimatförändringar – med helt skilda motiveringar.
Sverige står inför stora utmaningar gällande den svenska skogen och dess råvara. I slutändan är frågan om hur skogen ska skötas politisk. Vilka krafter som har mest muskler, och hur pendeln kan tänkas svänga, är höljt i dunkel.
Fakta
Skog som skog?
I Sverige talar vi främst om naturskog och kulturskog. Internationellt pratas det även om produktionsskog, skogsplantage och seminaturskog. Naturskog är en äldre skog – över 100 år – som har varit orörd i minst 25 år. Enligt siffror från 2016 har Sverige 22,5 miljoner hektar produktiv skogsmark utanför naturreservat och nationalparker. Av dessa är 0,38 miljoner hektar klassat som naturskog. Ungefär 70 procent av Sveriges yta är täckt av skog och över 80 procent av skogen är så kallad produktiv skogsmark.
Hälften av den svenska skogen är privatägd och resten ägs av kyrkan, statliga Sveaskog och andra offentliga ägare, som kommuner. Det som främst planteras i svenskt skogsbruk är gran och tall, vilket leder till att begreppet monokultur ofta används när den svenska produktionsskogen beskrivs av människor utanför skogsindustrin.
Skogens råvara: träden
Ett träd har tre stora ’’biopolymerer’’: cellulosa, lignin och hemicellulosa. Alla växter består av polymerer, vilket är ett annat namn för långa kedjor av molekyler. Ett vitt papper är vitt för att ligninet, som gör pappret brunt, har tagits bort. Cellulosa är den styva komponenten i trä medan hemicellulosan är klistret mellan ligninet och cellulosan. De tre delarna har olika egenskaper och ingår i olika kedjor (polymerer), och materialinnovatörer undersöker på vilka sätt de kan användas. Tidigare har mest cellulosan varit av intresse, i exempelvis pappersindustrin, men nu vill man ta reda på vad man kan göra med de andra delarna också.
Genomskinligt trä
För att göra genomskinligt trä tar man först bort ligninet, som är den beståndsdel i träet som absorberar mest ljus och ger träet dess bruna färg. När det har gjorts finns det små hålrum kvar som fylls med en polymer med samma brytningsindex som träet, och därmed gör det genomskinligt – i det här fallet en biobaserad plast framställd av skalet från citrusfrukter. Det är nanoteknologi som ligger till grund för att göra genomskinligt trä och det är med den teknologin som mycket annan pågående forskning inom området sker.
Fakta
Pappersflaskan
För att tillverka pappersflaskan använder Paboco långa fibrer från främst gran och tall. Ett träd räcker till cirka 10 000 flaskor, beroende på design och storlek. De långa fibrerna används för att flaskan ska bli så stark som möjligt, till exempel för kolsyrad dryck. Cellulosan mals och vatten tillsätts enligt ett speciellt recept. Flaskorna formas sedan genom en metod som liknar plastindustrins formsprutning, det vill säga när materialet sprutas in i en form för att sedan torka. I processen går man från en pappersmassa med 98 procent vatten, till en formad torr flaska som kan klara högt tryck.
Nanocellulosa
Nanocellulosa är en allmän beteckning för olika typer av nanomaterial uppbyggda av ’’ordnade’’ cellulosamolekyler. Cellulosamolekylerna ingår i så kallade fibriller: små trådliknande strukturer. Svensk barrved har relativt långa sådana, vilket gör att de passar bra som förstärkningsmaterial. När man plockar ut fibrillerna ur fibrer som har frilagts från ved måste man på något sätt modifiera fibrerna för att få ut dem. I Sverige och Finland används mycket nanofibriller där längden behålls, till skillnad från exempelvis nanokristaller som är kortare. Nanofibriller är med andra ord en typ av nanocellulosa.
Bioekonomi
Den svenska skogsarealen motsvarar knappt 1 procent av den globala skogsarealen. Trots det står svensk skogsindustri för ungefär 10 procent av de skogsprodukter som omsätts på den internationella marknaden. Den svenska skogsnäringen exporterar i dag cirka 80 procent av sina produkter. Av svensk industris totala sysselsättning, export, omsättning och förädlingsvärde, svarar skogsindustrin för 9–12 procent. När miljömål och omställning diskuteras av skogsindustrin används ofta termen bioekonomi.
Läs hela artikeln
Köp artikeln och läs när du vill. Fysiska prenumeranter får också tillgång till ett år gamla artiklar.
Redan kund?
Logga in för att komma åt dina artiklar och betalningsalternativ.