Nu kraftsamlas det för skogens textilfiber

Transkript

1 Nu kraftsamlas det för skogens textilfiber - Varför är textilfibrer från skogsråvara intressant? - Vad sker nu på området i Sverige? PPT-möte 26/11-12, Fars Hatt, Kungälv Mats Westin SP Trä SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

2 Beräknad befolkningsutveckling i världen ( ) Miljarder billions est est est est. Beräknat* Source: World Population Prospects (Medium Variant); United Nations, Population Division; The 2008 Revision Population Database.

3 Textilfiberkonsumtion per capita ( ) kg per capita capita and year och år a världskriget

4 Textilfiberkonsumtion per capita ( ) kg per capita och år kg per capita and year Ej cellulosabaserade cellulosabaserade non-cellulosic cellulosic

5 Textilfiberkonsumtion per capita (2005) 30 USA Singapore Switzerland kg per capita och år Russia Turkey Romania South Korea Czech Rep. Hong Kong Portugal Greece Israel Spain Germany Australia Japan Austria UK Sweden Italy France Belgium 5 Brazil China Thailand Indonesia India Mexico Medelfiberkonsumtionen per capita är direkt proportionell mot levnadsstandard (BNP/capita), beroende på region mellan 3 och 35 kg per år ,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 BNP per capita i US$ (2005) 35,000 40,000 45,000

6 Textilfiberkonsumtionen Värde av globala textilproduktionen US $ 1150 billion (7 700 miljarder SEK) - D v s 14 gånger Sveriges BNP Globala fiberanvändningen i textilier - Ökar med >5%/år (utom de senaste 4 åren) - Total förbrukning ca 85 miljoner ton Peak cotton har troligtvis redan uppnåtts Peak oil ligger inom nära framtid

7 Förlust av odlingsbar jordbruksmark Förlust av jordbruksmark sker f n med ca 15 miljoner ha per år (= 1% av total jordbruksareal) Jordbruksmark per capita minskar stadigt, globalt sett ,44 ha ,27 ha ,17 ha (beräknad) För utvecklingsländerna är utvecklingen än mer dramatisk ,5 ha ,2 ha och beräknas ,1 ha/capita (beräkn) Stora arealer av jordbruksmark minskar dessutom i fertilitet

8 Förlust/försämring av odlingsbar jordbruksmark Hungersnöd och undernäring ökar trots ökad avkastning av grödorna bl a på grund av förlust av odlingsbar jordbruksmark. Förlust av odlingsbar jordbruksmark beror på Degradering av jorden Befolkningsökning/ civilisering Klimatförändringen För att säkra matproduktionen kan politiska åtgärder leda till att bomull ersätts med matgrödor i vissa länder

9 Markareal som behövs för ett ton fiber hectares Lyocell Viscose Modal irrigated cotton rain-fed cotton Vanlig bomullsodling behöver dubbelt så stor areal som viskos från barrskog (För bokskog behövs hälften så mycket mark och för eukalyptus endast 25%). OBS. Mänskligheten behöver alltmer mark för matproduktion!!

10 Bomull the dirtiest crop in the world Bomull brottas med stora socioekonomiska och miljömässiga problem Bomull står för 3 % av jordbruksarealen men hela 25 % av pesticidanvändn. (+16 % av insekticidanv.) Mycket stor färskvattenanvändning (upp till 6 m 3 för ett par jeans). Sammankopplad med barnarbete (Indien, Uzbekistan, Pakistan ) Ytterligare total avkastning omöjlig

11 Vattenbehov för att producera ett ton fiber 10,000 10,000 9,000 8,800 8,000 7,500 m³ vatten 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 6,500 2,000 1, Lyocell Viscose Modal GM cotton (1,150 kg/ha) IPM cotton (1,000 kg/ha) conventional cotton (850 kg/ha) organic cotton (750 kg/ha) Bomullsproduktion (bevattnad) kräver gånger mer vatten än viskosfiberproduktion kräver. OBS. Vattentillgång blir i framtiden lika viktigt som oljefyndigheter idag!!

12 Angående vattenbehov för bomullsodling En av de största miljökatastroferna i modern tid orsakades av ökad bomullsodling. Aralsjön som var den 4e största sötvattensjön i världen, har nästan försvunnit på tre decennier, pga konstbevattning av bomullsplantager

13 Skogen Skogsmark finns huvudsakligen i befolkningsglesa områden Skogsproduktion konkurrerar normalt inte med matproduktion I världen finns: miljoner hektar jordbruksmark miljoner hektar skogsmark I Sverige avverkas 66 miljoner m³ virke/år varav - 30 miljoner m³ går till trävaruindustrin - 30 miljoner m³ går till massa & pappersindustrin (=> 11,5 miljoner ton pappersmassa för export) - 6 miljoner m³ går till förbränning

14 USc/lbs 160 Råbomullspriset 1960-Nu Råbomull förväntas plana ut på USc/lb (över 4 kr/kg) dock innebär detta ett pris på blekt bomull (grad A): 30 kr/kg 165 USc/lb April-11 (5 kr/kg) Att jämföra med blekt barrsulfat 5,50 kr/kg resp. dissolvingmassa: 12,50 kr/kg Nuvarande pris ca 90 USc/lb ,75 kr/kg

15 Globalt textilfiberbehov (i miljoner ton) Fibertyp - Petrokemiska polyester polypropen polyamid ,0 (55%) 33,0 5,8 3,3 - Bomull ful -bomull Better cotton initiative eko-bomull 27,5 (33%) 27,0 0,3 0,2 - Lin, hampa, jute, etc. - Viskos, Tencel, etc (från skogscellulosa, bambucellulosa, mm) - Annat (silke, cellulosaestrar, ull) Totalt 2,5 (3%) 3,5 (4%) 4,5 (5%) 84

16 Biomassaproduktion, uppskattning Världsprod/år Biomassa (Mton, torrvikt) (%) Skog ,3 Halm ,3 Andra stjälkar/strån (inkl. vass) ,7 Bagasse (sockerrörsrest) 75 1,9 Bambu 30 0,7 Bomullsfibrer 25 0,6 Andra naturfibrer (av lin, jute, kenaf, hampa) 8 0,2 Papyrus 5 0,1 Bast (av lin, jute, kenaf och hampa) 3 0,1 Linters (Bomulls-kärna, ej spinnbara fibrer) 1 0,0 Esparto- och Sabaigräs samt löv 1 0,0 Totalt ,0 (Rowell, 2008)

17 Globalt textilfiberbehov (i miljoner ton) Fibertyp - Petrokemiska polyester polypropen polyamid ,0 (55%) 33,0 5,8 3, (spekulation) 100 (67%) - Bomull ful -bomull Better cotton initiative eko-bomull 27,5 (33%) 27,0 0,3 0,2 22 (15%) Lin, hampa, jute, etc. - Viskos, Tencel, etc (från skogscellulosa, bambucellulosa, mm) 2,5 (3%) 3,5 (4%) 3 (2%) 22 (15%) - Annat (silke, cellulosaestrar, ull) Totalt 4,5 (4%) 84 => +78%=> (2%)

18 Hur ska produktionen av skogscellulosabaserade textilfibrer öka från 3,5 till 22 miljoner ton på 18 år? - En ansenlig del av alla massabruk i världen kommer att konverteras från produktion av pappersmassa till dissolvingmassa => 15 miljoner ton Drivkrafter: 1. - priset på bomull kommer troligtvis att dubblas - priset på petrokemiska fibrer kommer öka => priset på viskos och lyocell kan minst fördubblas 2. - vikande marknad för tryckpapper - dålig prisutvecklig för pappersmassa - Nyetablering av dissolvingmassabruk (från 3,5 => 7 milj ton)

19 Vad händer nu i Norden? Produktion, existerande sedan gammalt: - Domsjö / Birla (240 kton/år) barr-na-sulfit Startat Borregård (140 kton/år) barr-ca-sulfit Startat 1921 Produktion, nystart: Pappersmassalinjer som konverterats till dissolvingmassaprod. 1. Södra Mörrum (170 kton/år) björksulfat Startat Vida - Lessebo bruk (30 kton/år) barr-mg-sulfit Startat Stora Enso Enocell (150 kt/år) barrsulfat Startat Södra annat bruk (200 kton/år) barrsulfat 2014? Nyetablering av dissolvingmassabruk i Norden? 5. Domsjö/Birla (200 kton/år) sulfit??

20 Vad händer nu i Sverige? Forskning: Projekt När? Leds av Budget 1. CelluNova SP ca 20 Mkr 2. ForTex SP ca 20 Mkr 3. Flertal? Ö-viksföretag? 4. Flertal? KTH? 5. Flertal? KaU? 6. Future Fashion SP ca 120 Mkr

21 Huvudfinansiärer: (Main financers)

22 EcoBuilds grundkoncept, en värdekedja Förnybar råvara Wood biomass constituents Cellulose Hemicellulose Lignin Extractives Grön kemi Biobased components Solid wood, particles & fibers Modifying agents Biobinders Eko-effektiva och beständiga träbaserade eller biobaserade produkter Agro-biomass Biocoatings

23 Fokusområde 4: Modifierat trä och fibrer Modifierat trä & fibrer Biobaserade lim Biobaserade Ytbehandl. Beständ. & Ekoeffektivitet Biokompositer CelluNovafibrer Modifierat trä Områdeskoordinator Stacy Trey SP Trä /KTH

24 EcoBuild Projekt 12 CelluNova Textile fibres from novel solution spinning of cellulose pulp Budget: ca 20 Mkr på 4 år (18 Mkr på 3 år och resten på ytterligare 1 år)

25 Organisering av CelluNova Projektledare: Mats Westin Bitr. projektledare: Stacy Trey, SP/KTH Workpackages : WP-ledare Mats Stacy WP1. Dissolution of cellulose Åsa Östlund (SP) WP2. Fiber spinning Erik Perzon (Swerea IVF) WP3. Processing of fibers, yarns and textiles Desiré Rex (Swerea IVF) WP4. Sustainability Assessment Gustav Sandin (SP) WP5. Process integration Åsa Samuelsson (Innventia)

26 Andra nyckelpersoner i CelluNova Pernilla Walkenström Swerea IVF /THS Cia Sohlman HM Lars Stigsson, Kiram AB Innventia Henrik Lampa HM IBWCh, Lodz Anna Palmberg & Anders Bergner IKEA Urban Olsson Svenskt Konstsilke Södra Bengt Hagström werea IVF/ Chalmers Alberta Mok SP Peter Axegård Tomas Larsson Lunds Univ./Coimbra Univ. Fredrik Alojzy Aldaeus Urbanovski Dariusz Wawro Chalmers Caroline Löfgren Mats Wallin Karin Emilsson Karlstad Univ. Björn Lindman Bruno Medronho Gunnar Karlström Mikael Lund Björn Stenqvist Magdalena Svanström Greg Peters Ulf Germgård Martin Kihlman Heléne Almlöf

27 Resultat i CelluNova Fibrer av viskoskvalitet spunna Indikation: Miljömässigt och ekonomiskt bättre fiber Projektet har gått med hög fart Stort engagemang hos alla deltagare

28 Resultat LCA (Vaggan till grinden) 1 ton fiber Shen & Patel 2010 report CelluNova-alternativ

29 Ett Projekt inom Vinnova Utmaningsdriven Innovation Budget ca 20 Mkr på 2 år (varav hälften från Vinnova) Projektledare: Ralph Nussbaum, SP Bygger på ett av CelluNovas utvecklingsspår

30

31

32 Mistra Future Fashion Programchef: Mats Westin SP Trä

33 Budget Budget Mkr (varav 40 från Mistra) Budget Mkr (varav 40 från Mistra) D v s totalt över 8 år: 120 Mkr

34 Konsortium KIRAM AB MALMÖ HÖGSKOLA

35 Programorganisation Programstyrelse MISTRA Programledning Programchef Mats Westin (SP) Kommunikationschef Mike Schragger (SFA) Bitr. Programchef Åsa Östlund (SP) Samhällsvetenskapligt projektstöd: Susanne Sweet (Handels) Controller Carina Lydén (SP) Kommunikationskommitté Mike Schragger (SFA), Karolina Wikander (SP), Staffan Ljung (SP), Finn Englund (SP) P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 Esben Pedersen Gregory Peters Rebecca Earley Desiré Rex Maryam Mah-khani Mikael Lindström Wencke Gwozdz Tom Nilsson (CBS) (Chalmers) (UAL) (Swerea) (Chalmers) (Innventia) (CBS) (Malmö Univ.) Implementering i industri, organisationer och offentlig sektor

36 Projekt 4: Moving towards eco-efficient textile materials and processes Identifiering/framtagning av hållbar teknologi för omvandling av textilfibrer till garner, tyger och slutligen till modeprodukter - Specialstudie för CelluNova-fiber Kvantitativ och kvalitativ studie av kundbeteende Hårda data från användningsfas genom användande av insydda data-chip Tvättning och torkning under användningsfasen Koordinering med och fortsättning av MISTRA-projektet: S wash Utveckling av ekodesignverktyg för modeindustri och offentlig sektor Flera olika verktyg för att vägleda designers och inköpare mot hållbarare val Swerea IVF Chalmers CBS Innventia Desiré Rex Erik Perzon A-K Jönbrink Sandra Roos Stefan Posner A-C Hanning Greg Peters Wencke Gwozdz Hjalmar Granberg

37 Maryam MKhani Anna Palme Åsa Östlund Bengt Hagström Erik Perzon Zengwei Guo Harald Brelid Lars Stigsson Emma Enebog Irene Häglund Paul Dörtenbach Projekt 5: Reuse, recycling and End of life issues Textile production Fiber spinning I:CO / Myrorna Collected (/donated) textiles Myrorna / SOEX Hand sorting SOEX Disintegration Separation of contaminants (Dry processes) Further disintegration and separation processes optionally including chemical treatment (Wet processes) E..g. Refining Screening Hydrocyclones Flotation Washing SWEREA Chalmers Cellulose fibres SWEREA Fibres of Cellulose dissolution Activation Processing and melt spinning Material and petrochemical Product recycling energy recycling origin SP/ Chalmers Chalmers Swerea IVF Södra Kiram Myrorna Weekdays SOEX

38 Tack för uppmärksamheten! Frågor? SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut