Bærekraft

PLA av norsk kasthvete

Vårt langsiktige råvaremål, og hvorfor det er vanskeligere enn det høres ut

I dag lager vi filamentet vårt av nøye utvalgt PLA-råvare som vi videreforedler i Manger. Det langsiktige målet vårt er mer ambisiøst: PLA basert utelukkende på norsk kasthvete, slik at hele verdikjeden, fra åker til ferdig spole, kan være norsk.

Hva er kasthvete?

Kasthvete er korn som ikke holder kravene til matproduksjon, for eksempel på grunn av vær i innhøstingen eller kvalitetsavvik. I dag går mye av dette til dyrefôr eller blir rett og slett et restprodukt. Samtidig inneholder kornet akkurat det PLA lages av: stivelse. Å løfte et norsk restprodukt fra åkeren inn i industriell produksjon av 3D-printfilament er, slik vi ser det, kortreist bærekraft i praksis.

Rundt 30 000 tonn i året

Hvert år kastes store mengder norsk hvete fordi den har fått litt mugg, eller fordi den er for fuktig, og fuktig korn er nettopp grobunn for mugg og bakterier. Da regnes den som uegnet både til mat og til og med til dyrefôr. Men kornet inneholder fortsatt den verdifulle råvaren vi trenger: stivelse som kan foredles til melkesyre og polymeriseres til bioplasten PLA, et utmerket materiale for 3D-print. I stedet for å bli avfall kan kornet bli et norskprodusert høykvalitetsmateriale.

Tallet er et anslag basert på hvor mye norsk matkorn som årlig nedklassifiseres eller forkastes på grunn av vær, fukt og muggsopp.

Blir ikke mugg med i plasten?

Nei. Veien fra korn til ferdig PLA er en tung kjemisk prosess med mer enn 20 trinn: fermentering, rensing, spalting, smelting og polymerisering. Renseprosessen er så kraftig at det ikke sitter igjen så mye som spormengder av mugg eller andre urenheter i det ferdige materialet. Stivelsen brytes helt ned og bygges opp igjen til rene polymerkjeder, så det ferdige filamentet er kjemisk rent uansett hva slags korn det startet som.

Fra åker til filament, steg for steg

🌾 Kasthveterestkorn → Stivelsehentes ut → Sukkerspaltes → Melkesyrefermenteres → Laktidrenses → PLApolymeriseres → 🧵 Filamentekstruderes i Manger

Hvorfor er det vanskelig?

Fra korn til plast er mange stegStivelsen må ut av kornet, omdannes til sukker, fermenteres til melkesyre, og først deretter polymeriseres til PLA. Hvert steg krever eget utstyr og egen kompetanse.
Industrien finnes ikke i Norge ennåDet finnes i dag ingen norsk fullskala produksjonskjede for PLA. Deler av prosessen må utvikles eller bygges opp fra bunnen, og det tar tid.
Kvaliteten må være minst like godFilament stiller strenge krav til renhet og konsistens. En ny råvarekilde må bevise at den gir samme jevne diameter og flyt som dagens PLA før vi setter den i produksjon.
Volum og økonomiRåvaren er ikke problemet: tilgangen på kasthvete er stabil, svært stor og billig. Utfordringen er at PLA er dyrt å produsere i små volumer og først blir billig i masseproduksjon. For at norskprodusert PLA skal være økonomisk forsvarlig trenger vi derfor høye PLA-salg i det norske markedet først, slik at vi kan gå fra ferdige konstruksjonstegninger til faktisk produksjon. Vi jobber mot støtte fra Innovasjon Norge eller lån for å skalere opp og starte pilottesting av melkesyre- og PLA-produksjon.

Hvordan vi jobber med det

Konstruksjonstegningene er klare: vi har ferdige tegninger for reaktorene som skal kjøre pilottester hele veien fra norsk hvete til ren PLA av høy kvalitet. De er utviklet av kjemikere i verdensklasse med lang erfaring fra polymeriseringsproduksjon, og bygger på de samme prinsippene som verdens største PLA-anlegg i Kina bruker i dag, skalert ned til et størrelsesnivå vi kan teste og lære av. Neste steg er å få reaktorene på plass, en investering vi jobber med å finansiere. Det er et langsiktig løp, men hvert steg tar oss nærmere et helnorsk filament.

Konstruksjonstegning av 10-liters glassreaktor for polymerisering, med varmer og kjøler, kondensator og mottakskolbe — Én av de ferdige tegningene våre: polymeriseringsreaktoren på 10 liter, med lukket varme- og kjølekrets, kondensator for destillasjon og tilbakeløp, og mottakskolbe. Dette er ett ledd i kjeden fra hvete til ferdig PLA, bygget i glass i denne størrelsen nettopp fordi vi skal kunne følge reaksjonen med øynene mens vi kjører pilottestene.

Utstyret vi vil bygge opp

Slik ser utstyret ut som vi ønsker å skaffe for å starte et småskala produksjonsanlegg for PLA av norsk kasthvete: polymeriseringsreaktorer for melkesyre og en automatisk småskala fermenteringsoppsett for bakteriene som spalter sukkeret til melkesyre.

Rekke med rustfrie polymeriseringsreaktorer — Polymeriseringsreaktorer i rustfritt stål, der melkesyre bygges opp til PLA.

Polymeriseringsreaktor med varmespole — Reaktor med varmespole for nøyaktig temperaturkontroll gjennom polymeriseringen.

Stor rustfri reaktortank med mannlokk og flenser — Reaktortank med mannlokk og flenser, klargjort for rensing og prosesstrinnene.

Automatisk småskala fermenteringsoppsett der bakteriene omdanner sukker til melkesyre.

Bildene er ikke våre egne, men viser den typen utstyr vi ønsker å skaffe for å komme i gang.

Hva vi håper å få til

Målet vårt er å kunne selge PLA-filament til rundt 79 kroner kiloet, laget av melkesyre og polymer produsert i Norge på norsk kasthvete. Da er hele verdikjeden, fra åkeren til den ferdige spolen, norsk.

Hvor stort er markedet?

95 000 tonn i året

Så mye PLA bruker det europeiske markedet årlig, fordelt på matemballasje, engangsbestikk og 3D-printfilament. Det aller meste av det importeres i dag. Et norsk anlegg trenger ikke ta store andeler av dette for å ha full avsetning: selv en brøkdel av markedet er langt mer enn en pilotproduksjon klarer å levere.

Kortere vei enn fra Kina

I dag fraktes mesteparten av PLA-en som brukes i Europa hit fra Asia. Fra Manger er veien til et europeisk kundelager kort, og det gir fordeler som ikke handler om pris alene: leveringstid i dager i stedet for uker, mindre kapital bundet opp i varer på havet, ingen usikkerhet rundt toll og handelsbarrierer, og et klimaregnskap for transporten som er en helt annen sak enn en container fra Shanghai.

Vi skal være ærlige på at sjøfrakt fra Asia er billig regnet per kilo, så transporten alene gjør oss ikke konkurransedyktige. Prisen må vinnes i produksjonen. Nærheten kommer i tillegg, som leveringssikkerhet, sporbarhet helt tilbake til åkeren og et vesentlig lavere transportutslipp.

Hva det betyr for deg

Ingenting endres i produktene du kjøper i dag, de lages fortsatt av nøye utvalgt PLA-råvare med full kontroll i vår egen fabrikk. Men når du handler hos oss, støtter du også arbeidet med å bygge en norsk, sirkulær råvarekjede for 3D-print.

← Tilbake til Om oss

Fjord3D kundeservice

Hvordan kan vi hjelpe?