NYHET I dag härstammar nästan alla kemikalier och fordonsbränslen från fossila källor. Det vill forskare och företagare längs Norrlandskusten ändra på. De talar om gröna drivmedel, grön elektricitet och gröna kemikalier till läkemedel, kläder och förpackningar. Deras olja är rester från träd och växter.
Jyri-Pekka Mikkola och Leif Jönsson, två nya professorer i teknisk kemi vid Umeå universitet. Bild: Jan Lindmark.
Umeå universitet har nyligen tillsatt två nya professorer i teknisk kemi – Leif Jönsson och Jyri-Pekka Mikkola. Deras forskning har nära koppling till företagen i Örnsköldsvik och Biofuel Region, en gemensam vision om att Västerbotten och Västernorrland ska bli en världsledande region i omställningen till biodrivmedel och produkter från förnybara råvaror.
– Vi är flera olika aktörer som söker lösningar för att komma bort från oljeraffinaderierna, säger Jyri-Pekka Mikkola.
De båda professorerna talar i stället om gröna fabriker eller bioraffinaderier, där det är möjligt att tillverka många olika typer av produkter, allt från drivmedel till läkemedel. Det kan till exempel handla om att extrahera aktiva ämnen från trädens kemiska försvarssystem, till exempel lignan, för att framställa hälsotillskott som kan sänka kolesterolhalten eller motverka cancer hos oss människor.
Lignocellulosa finns i stora mängder i växter och träd i vår omgivning och utgör en av våra absolut största återvinningsbara naturtillgångar. Liksom råolja kan lignocellulosa upparbetas med metallkatalys, men det går också att omvandla den till olika produkter med hjälp av biokatalysatorer, som mikroorganismer och enzymer. Det är också dessa olika inriktningar som professorerna har i sin forskning.
– Vi har olika verktyg, men samma mål – att förbättra produktionen, säger Leif Jönsson.
Han har koncentrerat sin forskning på biokatalysatorer, och det är en utmaning att tillverka sådana katalysatorer med bästa tänkbara egenskaper på ett kostnadseffektivt sätt. De är i dag relativt dyra att framställa och det krävs ofta stora mängder för att få till stånd tillräckligt snabba industriella processer. Dessutom är de känsliga för hårda betingelser som höga temperaturer och för hämmande ämnen som kan finnas i den komplexa miljö som ett bioraffinaderi utgör.
– Vi försöker sålla fram lämpliga biokatalysatorer genom att gå igenom en mängd olika naturligt förekommande varianter. Dessutom arbetar vi med befintliga biokatalysatorer för att med hjälp av genteknik försöka skräddarsy dem, berättar Leif Jönsson.
Jyri-Pekka Mikkola arbetar med klassisk metallkatalys. Även om metoden sedan länge använts inom oljeindustrin krävs helt nya tekniker för att kunna använda dem i bioraffinaderier. – Biomaterial och olja är väldigt olika och det får stora konsekvenser. Till skillnad från olja har biomaterial mycket syre bundet till sin molekylstruktur och löser sig därför gärna i vatten. Olja å andra sidan kan inte blandas med vatten. Vid metallkatalys går det att använda tiotals olika metaller och det gäller att hitta de rätta kombinationerna, förklarar han.
Visionen är att slå ihop enzymatisk katalys och metallkatalys så att råmaterialet kommer in och produkten ut från samma reaktor.
Tillsammans med växtforskare vid Umeå Plant Science Centre har Leif Jönsson påbörjat ett samarbete om hur växter bygger upp och bryter ned ved. I dag saknas exakt kunskap om hur det går till och det är först när forskarna fullt ut förstår detta som det går att använda den på bästa sätt. En annan intressant samarbetspartner är Åbo Akademi, Jyri-Pekka Mikkolas tidigare hemuniversitet. Planer finns på att etablera ett avtal inom forskning och undervisning för att ta del av varandras kunskaper.
– En stor utmaning är att få fler ungdomar att studera teknisk kemi så att vi tillsammans kan skapa ett hållbart samhälle i framtiden, avslutar Jyri-Pekka Mikkola.