Slik dyrker du ditt eget mobildeksel

Ellen Rykkelid

Slik dyrker du ditt eget mobildeksel

Innovasjon og bærekraft 2 kommentarer

Mye fint kan komme fra blant annet epleskrell og poteter. Mobildeksel og potetgullposer for eksempel. Visste du at en celluloseproduserende bakterie kan omdanne matavfall og planterester til et sterkt materiale du kan lage nyttige produkter av? I sin diplomoppgave på Arkitektur- og Designhøgskolen i Oslo utforsket Ellen Rykkelid denne alternative måten å produsere cellulose på, og fant interessante bruksområder for materialet.

Dette er et gjesteinnlegg av Ellen Rykkelid, som vant Halogens pris for bærekraftig design da AHO premierte sine beste studentprosjekter. Hun demonstrerer hvordan ulike produkter kan dyrkes av matavfall. Dette er et innovativt funn som kan bidra til mer bærekraftige storproduksjoner, men det kan også gjøres i din egen stue.

Hva er bakteriell cellulose?

Kar med bakteriell cellulose

Til forskjell fra plantecellulose, som vi vanligvis utvinner fra tre eller bomull, er fibrene i bakteriell cellulose mye tynnere og tett vevd sammen. Dette gir materialet solid styrke og absorberingsevne. Den bakterielle cellulosen kan enkelt dyrkes i et kar med vann og næring. Der omdannes bakteriene glukose, fruktose eller glyserol til cellulosefibre som blir vevd sammen til en tykk matte på vannoverflaten. Denne matten består av 100% cellulose (til forskjell fra f.eks. tømmer som består av 50% cellulose) og kan tørkes for å få tynne, sterke og fleksible ark. I dag bruker vi bakteriell cellulose til brannskadebehandling, ansiktsmasker eller så har du det kanskje som lydmembran i hodetelefonene dine. Du kan også ha spist det i en tradisjonell asiatisk dessert.

Grønn te og gress

Det er forholdsvis lite tilgjengelig informasjon om bakteriell cellulose. Da jeg skrev diplomoppgaven min var jeg derfor avhengig av praktisk eksperimentering. På den måten lærte jeg meg å dyrke, tørke og behandle materialet, og utforske dets egenskaper og kvaliteter. Jeg tok utgangspunkt i en oppskrift som viser hvordan man dyrker lærliknende materiale på grønn te og sukker. Jeg ville finne ut om ingrediensene i oppskriften kunne endres for å utnytte overskuddsvarer som matavfall og planterester.

Resultatet var overraskende effektivt: Cellulosen grodde vel så bra på en pæreskrott som på te med 1dl sukker.

Alt fra frukt og grønnsaker til gress viste seg å fungere og ga materiale med ulike kvaliteter.

Bakteriekulturen trivdes dessuten godt i romtemperatur og med gjenbruk av væske fra tidligere fermenteringer som startkultur. Den viste seg også å overleve springvann, skitne poteter og uvaskede kar, en robusthet som kan være en stor styrke i fremtidig masseproduksjon.

 

Tre eksempler på bruk

Her er tre produkteksempler i ulike produksjonsskalaer som viser noen av egenskapene og mulighetene med bakteriell cellulose.

Potetgullemballasje

Potetgullpose av bakteriell cellulose

Bakteriell cellulose kan gro på skall og planterester, og det er derfor mulig å produsere matemballasje av restprodukter fra matproduksjonen. Dette kan for eksempel gjøres helt lokalt og dermed redusere transportutgifter og CO2-utslipp. Bakteriell cellulose kan være et nedbrytbart alternativ til minkende naturressurser og produseres med lite energi uten giftige utslipp. Denne potetgullposen er dyrket på potetskall, med hjelp av litt vann og en bakteriekultur. En tynn film høstes fra dyrkingskaret før den tørkes og kjøres gjennom printeren. Bakteriell cellulose er luft- og aromatett og er heller ikke gjennomtrengelig for olje. Det behøves mer kunnskap om optimal dyrkning og tørking av materialet for å oppnå stabile resultater, der noe bedre strekkfasthet og kortere produksjonstid er nødvendig for at produktet kan fungere kommersielt.

Mobildeksel

GIf mobildeksel av bakteriell cellulose

Jeg vil også vise eksempler på produkter som kan inspirere deg til å dyrke materialet selv. Bakteriell cellulose har noen særegne kvaliteter som gjør det interessant for produkter som mobildeksel: Materialet er strømledende, halvtransparent og har gode lydoverførende egenskaper. Tørket bakteriell cellulose har en styrke, fleksibilitet og struktur liknende lær, og vil få en brukt fin patina i bruk. Dette vegetabilske materialet kan til og med produseres hjemme uten skadelige kjemikalier.

Sanitetsbind

Sanitærbind av bakteriell cellulose

I Kenya er det anslått at 870 000 jenter mister skolegang hver måned grunnet mangel på sanitetsbind og undertøy. Det er en enorm etterspørsel etter rimelige engangsprodukter da kontakt med blod innebærer en smittefare for HIV og hepatitt B og C.

Bakteriell cellulose kan potensielt holde på rundt 100 ganger sin vekt i væske. I mine egne materialundersøkelser fant jeg ut at denne absorberingsevnen kan kontrolleres avhengig av hvordan produktet tørkes. Når et tykkere lag presses og tørkes på plast, ødelegges absorberingsevnen, og materialet kan fungere som en væskesperre. Tynnere, lufttørkede lag fra den samme dyrkingsprosessen vil ha en god absorbering. Med mer undersøkelser kan det bli mulig å utvikle en «støpeform» som gjør det mulig å dyrke ferdige sanitetsbind i én prosess. Dette sanitetsbindet består av flere lag med henholdsvis absorberende og væskestoppende egenskaper. Det er dyrket i plastdunker på papaya, som er en overskuddsvare i store deler av Kenya.

Test det selv

Hva med å prøve det selv? Besøk prosjektsiden min, lær den enkle oppskriften eller les mer om prosjektet.

  • Jonathan Romm

    Hei Ellen,

    Takk for et imponerende og inspirerende prosjekt og gjesteblog! Veldig bra at du har vis noen konkrete eksempler for bruk av materialet. Har du gjort deg noen tanker om hva som skal til for at denne type materialer kan bli industrielt fremstilt?

    Hilsen
    Jonathan

    • Hei Jonathan,

      Takk for det! Det er et komplekst spørsmål du stiller, men jeg har gjort meg noen inntrykk. Prisen på bakteriell cellulose er høy, gjerne begrunnet med dyrt sukkerforbruk. Ved å dyrke på mat- og planterester slik jeg har gjort kan cellulosen bli atskillig billigere. Jeg har ikke sett andre eksempler på produkter dyrket av avfall og tror dette kommer av at utforskingen av bakteriell cellulose er på et tidlig stadie, der man prøver å forenkle og forstå drykningsprosessene. Det behøves mer kunnskap om materialet, optimal dyrkning og eventuell bearbeiding for å få en forutsigbar produksjon og stabilt materiale.

      Potetgullposene jeg dyrket tok alt fra 3-14 dager å gro, men jeg tror dette kan forkortes betraktelig ved å utvikle effektive, plassbesparende bioreaktorer (så det f.eks kan dyrkes i høyden med minimalt vannforbruk). Med en høyere pris på plast og cellulose, vil det kanskje også lønne seg økonomisk med alternative råmaterialer, men foreløpig er nok mangelen av effektivt storskalautstyr, i tillegg til mangel på kunnskap om råmaterialet en hindring.

      Hvis det blir mulig å gjøre materialet mer vannavstøtende og elastisk, kan det bli brukt i større grad i emballasje og tekstilindustri. Tynnere ark av materialet er veldig sterke, men kan bli sprø når de har stått en stund.

      Ellers er det rett og slett få som kjenner til materialet, noe jeg håper å bidra til å endre:)

      Vil du sette deg mer inn i dette anbefaler jeg denne artikkelen som tar for seg noen av fordelene og utfordringene ved bakteriell cellulose: http://www.botany.utexas.edu/facstaff/facpages/mbrown/position1.htm,

      Vennlig hilsen Ellen