Framtidens trebeskyttelse muligheter og utfordringer Erik Larnøy
Skog og landskap
Organisasjon > Landsdekkende lokalisering > Budsjett på ca 200 millioner > 230 medarbeidere 5 % Forskere 29 % 14 % 52 % Rådgivere Ingeniører Administrativ stab
Instituttets oppgaver > Forskning > Ressurskartlegging > Nasjonal infrastruktur > Rådgiving og formidling > Forvaltning av genressurser OSP
+ 4 master studenter + utlyser ny forskerstilling Bioenergi Trebeskyttelse Tømmerbehandling Virkesegenskaper Innovasjon, produktutvikling, nasjonalt og internasjonalt samarbeid
Tidlig rekruttering?
Framtidens trebeskyttelse muligheter og utfordringer Muligheter: Gjenvinnbar ressurs Binder CO2 Økt levetid gir økt CO2 binding Tradisjon og estetikk Bra vekt styrke forhold Utfordringer: Skaffe konkurransedyktige produkter Kvantifisering av trevirkets miljøegenskaper Estimere levetid på ulike produkter ved ulik bruk Testmetodikk når virkemåten er ulik tidligere produkter
Nedbrytning av tre Biologisk > enzymatiske reaksjoner > kjemiske reaksjoner > mekanisk > Vann > Vær > kjemisk reaksjon > mekanisk - erosjon > Mekanisk > Kjemisk > Brann
Bruk av tre Leve tid > estetisk > funksjonell >teknisk Vedlikeholds intervaller Det viktigste for forbruker er*: > Pris > Miljøegenskaper > Type av behandling * Roos and Nyrud 2008
Bruksområder
Trebeskyttelse > Trevirkets naturlige holdbarhet materialegenskaper > Konstruktiv beskyttelse > Overflatebehandling > Impregnering > Modifisering
Design, materialvalg og detaljutforming Sikre mot høy konstant fuktighet, tørt tre råtner ikke! > Takutspring > Beslag > Utskiftbare løsninger > Korrekt trekvalitet og utførelse > Behandle endeved ved overflatebehandling > Unngå skjøter og vannfeller > Avstand til bakke kledning, dører
Industriell trebeskyttelse Nær fortid > Kreosot > Organiske biocider (asoler) > Vannløslige arsen Nåtid > Kobber-organiske blandinger > Organiske biocider (asoler) Fremtid > Tungmetallfrie biocider > Tre modifiserings-systemer > Naturlig stoffer
Mikronisert kobber > Små mikroniserte partikler av kobberforbindelser (kobberkarbonat) er i en dispersjon, istedenfor oppløst kobber, slik det brukes i dag. > 90 % av kobberet er under 1000 nm > Mer korrosivt > Lysere farge > Fikserer mekanisk, ikke kjemisk mindre utlekking > Lik biologisk beskyttelse > Mindre miljøskadelig? Freeman and McIntyre (2008); A comprehensive review of copper-based wood preservatives. Forest product journal 58(11):6-27
Modifisering av tre Bred definisjon: prosess som endrer og bedrer egenskapene til tre uten bruk av gift Biologisk, kjemisk eller fysisk endring av materialegenskapene med mål om å forbedre virkesegenskapene og forlenge levetid Det modifiserte trevirket skal: > ikke være giftig eller skille ut giftige stoffer ved bruk > ikke frigi giftige stoffer som avfall eller ved resirkulering > ha en ikke-toksisk virkemåten
Modifisering av tre > Furfurylering - Visorwood & Kebony, Kebony ASA > Termisk modifisering - ThermoWood, Stora, Finnforest > Acetylering - Accoya, Titanwood > DMDHEU (Dimethyloldihydroxyethyleneurea) - Belmadur, produsert av BASF
Generelle virkemåter for modifisert tre > Kjemiske grupper i trevirket modifiseres slik at spesifikke sopp enzymer ikke gjenkjenner substratet > Fysisk blokkering > Senker likevektsfuktigheten
Glimt fra forskningen > Impregnerbarhet > Naturlig holdbarhet > Sammenligning av metoder > Molekylærbiologiske metoder
Variasjon i impregnerbarhet av furu yteved > Erik Larnøy & Katrin Zimmer
V1 61.55-58.45 North V2 61-56 North 5
Material V1 V2 Drawing by Sigrun Kolstad 6
Impregnerbarhet av furu yteved avtar med økende breddegrad Oneway Analysis of FA RoF By Latitude FA RoF 60 50 40 30 20 10 58,45 59,45 60,35 61,55 Latitude Oneway Analysis of CU RoF By Latitude CU RoF 60 50 40 30 20 58,45 59,45 60,35 61,55 Latitude
fyll grad 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 56 59,5 61 Latitude
Indirekte egenskaper Behandlingsgrad økte med: > avstand fra kjerneved grense > lavere breddegrad Behandlingsgrad avtok med: > avstand fra bakken 8
Konklusjon > Signifikant sammenheng mellom breddegrad og opptak > Ingen forskjell i trekjemi > Signifikant økning i sommerved andel indikerer bedre penetrasjons evne > Andre påvirkningsfaktorer er fibervinkel, antall margstråler, ekstraktivstoffer og disse korrelerer med breddegrad
Double layer ved etablering Double layer etter ett års eksponering Naturlig holdbarhet Norsk Treteknisk Institutt - Fred Evans Close to ground Måling av E-modul Norsk institutt for skog og landskap - Gry Alfredsen - Per Otto Flæte Testing i jordkontakt (NS-EN 252) Testing i laboratorium (NS-EN 113)
Vurdering av kledningsvirke Lauvtrevirke Or Bjørk Osp Lind Lønn Selje Rogn Kirsebær Bøk Alm Ask Eik Bartrevirke Gran (tettvokst) Gran ( normal ) Gran (hurtigvokst) Sitkagran Edelgran Furukjerne (tettvokst) Furukjerne (hurtigvokst) Furuyte Furu kjerne/yte Lerk (russisk) Lerk (norsk) Einer Thuja - WRC (norsk) Thuja - WRC (amerikansk) Douglas (norsk) Douglas (amerikansk) Mer resultater kommer snart
Sammenligning av tester Samarbeid med SLU Generelt i lab: > modifisert tre fungerte like bra eller bedre enn referanse CC og CCA ved opptak for bruk i jordkontakt Generelt i felt (etter 3 år): > CCA fungerte litt bedre enn i lab > furfurylering og acetylering fungerte bedre enn termisk modifisering (jordkontakt)
PCR - Polymerase Chain Reaction Gry Alfredsen & Annica Pilgård
Real-time PCR
Trametes versicolor Pine sapwood control Furfurylation Acetylation Thermal treatment Copper-organic preservative CCA preservative
Control Furfurylation 0,004 0,004 0,0035 0,0035 0,003 0,003 0,0025 0,0025 ng 0,002 ng 0,002 0,0015 0,0015 0,001 0,001 0,0005 0,0005 0 Cont 2 Cont 4 Cont 6 Cont 8 Cont 10 0 Fu 2 Fu 4 Fu 6 Fu 8 Fu 10 Weeks Weeks Acetylation Thermally modified 0,004 0,004 0,0035 0,0035 0,003 0,003 0,0025 0,0025 ng 0,002 ng 0,002 0,0015 0,0015 0,001 0,001 0,0005 0,0005 0 Ac 2 Ac 4 Ac 6 Ac 8 Ac 10 Weeks 0 Heat 2 Heat 4 Heat 6 Heat 8 Heat 10 Weeks
CCA Cu-HDO Cu-org 0,004 0,004 0,0035 0,0035 0,003 0,003 0,0025 0,0025 ng 0,002 ng 0,002 0,0015 0,0015 0,001 0,001 0,0005 0,0005 0 CCA 2 CCA 4 CCA 6 CCA 8 CCA 10 0 Cu 2 Cu 4 Cu 6 Cu 8 Cu 10 Weeks Weeks Cu-HDO Cu-org 0,00004 0,000035 0,00003 0,000025 ng 0,00002 0,000015 0,00001 0,000005 0 Cu 2 Cu 4 Cu 6 Cu 8 Cu 10 Weeks
Framtidens bruk av tre > Fra multi purpouse til fit for purpouse > Hvor lenge får vi beholde kobber? Politisk avgjørelse > Fokus på design for durability > Økt fokus på estimering av levetid (SLP) og miljøpåvirkning (LCA) > Per i dag: Tre-plast kompositter kommer for fullt i Amerika, mens modifisering står sterkest i Europa
Framtidens bruk av tre Nye produkter Forbruker informasjon = vårt felles ansvar
Foto: Balsfjord,Troms Oskar Puschmann, Skog og landskap Takk for oppmerksomheten! www.skogoglandskap.no