Ny teknikk gir giftfri produksjon av trykkimpregnert tre

Trykkimpregnert tre er en kilde til betydelig bruk av biocider og tungmetaller. Hvert år produseres 6,5 millioner kubikkmeter trykkimpregnert tre i EU, og 400.000 m³ i Norge. Selv om den langt verre CCA-impregneringen med kobber, krom og arsén har vært forbudt i Norge i mer enn 20 år, er det fortsatt fullt av kobberbaserte tungmetaller i bruk i trykkimpregnering. Dette gir avrenning på 5400 tonn kobberforbindelser i EU, ifølge European Institute for Wood Preservation. Overført til norske tall gir det drøyt 330 tonn utslipp hos oss hvert år.

Nå er selskapet Ciol as i innspurten med et produksjonsanlegg der trykkimpregnering skjer helt uten kobberforbindelser eller andre biocider (se faktaboks). Produksjonsstart er planlagt til 1. oktober. Pilotanlegget får en kapasitet på 1500m³/år.

Ny løsning fra 1938

Den nye impregneringen er utviklet ved Nibio i Ås og består i hovedsak av en blanding av sitronsyre, sorbitol og vann. Tradisjonell trykkimpregnering tar livet av sopp og annet som starter forråtnelse av trevirket. Syre-sorbitol-blandingen modifiserer i stedet cellene i trevirket og gjør det vanskelig for sopp som likevel trenger å bryte ned trestrukturen.

Grunntanken bak den nye løsningen er faktisk ganske gammel, og den ble først beskrevet i 1938.

– Ja, og siden er det publisert en rekke artikler om bruk av syre og polyoler. Men ingen har gjort det i praksis med nettopp sitronsyre og sorbitol, sier forsker Erik Larnøy ved Nibio.

Han og hans kolleger har brukt fem år og omfattende labforsøk på å utvikle løsningen. Nå er den klar for oppskalering og industriell produksjon.

Krever syrefast produksjonsutstyr

Små modifiseringer av dagens anlegg er tilstrekkelig. PH-verdien er så lav at både tankene, ventiler og rør må være syrefaste. Det er de sjelden i dagens anlegg for trykkimpregnering. Produksjonstanken på Moelven er nå sandblåst og malt med en to-komponents epoksy. Så er rør og ventiler skiftet ut og erstattet med syrefaste deler.

I tanken blir først luften sugd ut til trykket faller under 100 millibar. Treet som skal impregneres blir stående i 30 minutter for å trekke ut luft. Så åpner en ventil, og sorbitol-syre-vann-blandingen suges opp fra et basseng under tanken og pumpet inn til trykket når 8 bar. Treet blir stående i to timer før væsken tappes ut. Da har treet sugd til seg 0,5 kilo væske for hver kilo tre.

– Da setter vi på vakuum på nytt, for å fjerne overflødig væske. Væsken kan brukes om igjen, det er kun nødvendig å etterfylle bassenget, sier Larnøy.

Tar ikke opp vann

Neste steg i prosessen er herding. Varme starter den kjemiske reaksjonen. Når temperaturen passerer 140° C, oppstår esterbindinger mellom syre, sorbitol og tre, og OH-bindingene i treet fjernes. Denne temperaturen er brukt i labskala, det kan tenkes at den må justeres for storskala produksjon.

Oppvarmingen får også vann i treet til å fordampe

– Tørt tre råtner ikke, og når OH-gruppene er fjernet, vil ikke treet kunne ta opp vann. Sopp krever minimum 20 prosent fuktighet i treet, så sopp vil heller ikke vokse.

I Moss havn har Nibio satt ut påler impregnert på denne måten som nå har stått i fire år, foreløpig helt uten skader og uten pælemark.

– Vi satte ut ubehandlete stolper ved siden av, de holdt ikke mer enn seks måneder, sier Johan Biørnstad, daglig leder i Ciol, som er heleid av Ard Innovation.

Tre behandlet med syre og sorbitol, skal også kunne være i kontakt med jord uten å ta skade, og produktet er allerede sertifisert mot termitter.

Lovende, mener Miljødirektoratet

Det gjenstår noe verifisering og tredjeparts kontroller som skal gjøres, blant annet av Sintef. Biørnstad forteller at de allerede har fått flere henvendelser fra europeiske produsenter av trykkimpregnert tre som ønsker å komme til Koppang på befaring når produksjonen er i gang.

Også Miljødirektoratet liker det som nå skjer hos Ciol på Østerdalsbruket.

– Dette ser lovende ut, sier fagdirektør Erlend Spikkerud i Miljødirektoratet om den nye impregneringen.

Spikkerud peker på at siden Ciol ikke bruker kobbersalter og andre giftige kjemiske forbindelser, blir tre impregnert på denne måten ikke omfattet av EUs biocidforordning.

Godkjennelse for bruk av biocider gis for fem eller ti år av gangen. Avgjørende for om et stoff blir godkjent eller forbudt, er tilgangen på gode alternativer. En rekke forbindelser som brukes i trykkimpregnering skal vurderes på nytt i løpet av de tre kommende årene.

– CIOL kan kanskje bli et godt alternativ, men det vil nok kreve noe mer tid, sier Spikkerud.

Vi er omgitt av kobber nær sagt hele tiden, uten at det skaper problemer. Det er stor forskjell på rent metallisk kobber og andre kobberforbindelser.

– Metallisk kobber er lite reaktivt, og det avgir i liten grad ioner. Kobbersalter frigjør i større grad kobberioner, som har drepende effekt på råtesopp og andre organismer som bryter ned treverket, sier Spikkerud.

Økt salg med giftfri impregnering

Anders Grønli er daglig leder ved Moelven Østerdalsbruket. Han forteller at de har stilt til disposisjon et anlegg som er gammelt og tatt ut av bruk.

– For Moelven Østerdalsbruket er det interessant å følge med på, og bidra inn i, forskning/utvikling innenfor nye trebeskyttelsesmetoder. Samtidig vil det gi oss innblikk i, og erfaring med impregneringsprosessen med CIOL og videre bearbeiding/produksjon, sier Grønli.

Grønli mener det er for tidlig å si noe om mulighetene for salg og om prisnivået.

– Først er vi nødt til å skaffe oss erfaring med prosessen fra råstoff til ferdig vare, holdbarhet, oppnådd beskyttelsesgrad, produksjonskostnader, tekniske utfordringer og muligheter.

Biørnstad viser til analyser som sier at bruken av trykkimpregnert tre vil øke med 20 prosent når alternativer til biocider er på plass.

Nye produkter og farger

Produksjonen starter med kledning og terrassebord. Biørnstad sier at de skal se på forskjellige pigmenter for å kunne tilby et større spekter av farger.

I tillegg til farging, ser Biørnstad også for seg en rekke nye produktområder. I løpet av året blir kreosot forbudt. Ciol vil nå vurdere om deres impregnering kan benyttes i jernbanesviller og lysmaster eller stolper til elkabler.

Mens tradisjonell trykkimpregnert plank blir høvlet før impregnering, gjør Ciol høvlingen etterpå. Det er fordi prosessen får treet til å svelle noe ujevnt, og høvlingen gir en jevn overflate og holder bordene innenfor målene de skal ha.

– Da blir vi stående med impregnert flis og høvelspon. Det er vi sikre på kan utnyttes, en mulighet er å lage alternativ til dagens trebaserte plater.

Under utviklingen har Forskningsrådet støttet først med til sammen 7,2 millioner, og Moelven har gått inn med 3,9 millioner kroner i egeninnsats og tilgang til produksjonsutstyr.