To, ka kokam joprojām ir liels, neizmantots potenciāls, atzīst arī biedrības Zaļās mājas valdes loceklis Kristaps Ceplis. Viņš norāda, ka koks vēsturiski ir izmantots gan māju (ēku), gan arī peldlīdzekļu (laivu, kuģu) būvniecībā, mēbeļu (galdu, krēslu, skapju) ražošanai, vēlāk, attīstoties koksnes ķīmijai, arī papīra izgatavošanai, taču vēl ir daudz pilnībā neizmantotu iespēju. 

“Daudziem šķiet, ka neko vairāk no koka izgatavot nav iespējams, tomēr jaunākās tehnoloģijas jau pašlaik ļauj radīt kompozītmateriālus, kur koka vājākās īpašības tiek būtiski uzlabotas, radot materiālu ar daudz augstāku izturību,” uzsver K. Ceplis. Viņš norāda, ka ES Zaļā kursa bioekonomikas perspektīvā ļoti lielas iespējas paveras tieši koksnes ķīmijas segmentā. 

Koks kosmosā? 

“Tas nav joks, un tā nav zinātniskā fantastika, bet gan šodienas realitāte,” tā uz jautājumu par koka produktiem kosmosā atbild K. Ceplis. Viņš norāda uz diviem piemēriem. Proti, Somijas uzņēmums Arctic Astronautics ir radījis zemes mākslīgo pavadoni, kura korpuss izgatavots no bērza saplākšņa. Arctic Astronautics menedžeris Jari Makinens skaidro, ka pašlaik ir izgatavoti divi satelīti no bērza saplākšņa. Viens no tiem ir redzams izstādē Rīgā, Nacionālajā vēstures muzejā. Latvijā esošais koka satelīts ir veicis izmēģinājumu lidojumu stratosfērā. 

https://www.db.lv/zinas/video-koksnes-izstradajumi-izmantojami-pat-kosmosa-504955

Pēc J. Makinena sacītā, satelīts ir no saplākšņa, kas mehāniski apstrādāts aptuveni 6 mm biezumā un ir pārklāts ar aizsargslāni – ar ļoti plānu, neredzamu alumīnija slāni. Satelīts sver tikai nepilnu kilogramu, tas aprīkots ar kameru un mini laboratoriju. Somijas zinātnieki cer koka satelītu (kas nav atvests uz Latviju) palaist kosmosā šī gada nogalē vai nākamā gada sākumā. 

J. Makinens uzsver, ka satelītam ir zinātnisks mērķis – izpētīt saplākšņa uzvedību kosmosā un apgūt metodes, kā biomateriālus var izmantot kosmosā, tāpēc tam ir divas kameras, viena mini laboratorija. Satelīta fotogrāfijas un dati tiks publiski izplatīti. 

Sevi pierādījis materiāls 

“Latvijā ražotais bērza saplāksnis tiek izmantots sašķidrinātās gāzes pārvadātājkuģos, jo tas ir ļoti izturīgs, vienlaikus – arī apkārtējai videi draudzīgs materiāls,” uz bērza saplākšņa unikālajām īpašībām un pārsteidzošo izmantošanu norāda K. Ceplis. Viņš arī atgādina, ka Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā jau daudzus gadu desmitus sekmīgi darbojas polimēru laboratorija, kurā notiek pētījumi ar koka produktiem – lignīnu, tallu eļļu un citiem, kuri var aizvietot fosilos derīgos izrakteņus. 

“Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā ir izstrādāti siltumizolācijas materiāli, kurus izmantoja daudzkārt izmantojamajos kosmosa kuģos un nesējraķetēs. Savulaik PSRS daudzkārtizmantojamā kosmosa kuģa Buran izmantotais siltumizolācijas materiāls bija radīts Rīgā, un arī pašlaik poliuretāna formula, kura apstiprināta izolācijas materiāla ražošanai Eiropas kosmosa kuģa nesējraķetes Ariane 6 degvielas tvertnēm, ir izstrādāta Latvijas galvaspilsētā,” uzsver K. Ceplis. 

Viņš norāda, ka Latvijas zinātnieku radītie materiāli spēj nodrošināt izolāciju ļoti zemās temperatūrās, kādas ir ne tika kosmosā, bet arī tādu vielu kā sašķidrinātās gāzes, sašķidrinātā slāpekļa un pat ūdeņraža transportēšanai un uzglabāšanai. K. Ceplis atzīmēja, ka “zemās temperatūrās daudzi materiāli kļūst trausli un sadrūp, turpretim bērza saplāksnis šādā agresīvā vidē nemainās”. 

Recepte nesējraķetēm 

“Strādājam nepārtikas bioekonomikas jomā, kas atbilst Eiropas Zaļajam kursam – no atjaunojamajiem resursiem radīt produktus un izstrādāt tehnoloģijas to ieguvei, kas varētu aizvietot pašlaik izmantotos produktus, kuri tiek iegūti no naftas ķīmijas,” stāsta Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta direktors Uģis Cābulis. Viņš norāda, ka šie materiāli būtu izmantojami ne tikai būvniecībā, bet arī medicīnā, farmācijā, kosmētikā. Pamatā tā ir polimēru ķīmija, un tie tiek iegūti no atjaunojamām izejvielām. 

“Vēsturiski Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā strādā polimēru laboratorija, kura specializējusies poliuretāna ķīmijā un tehnoloģijā. Poliuretāns ir siltumizolācijas materiāls, kas tiek izmantots būvniecībā, aukstuma, saldētavu kameru, ledusskapju ražošanā,” stāsta U. Cābulis. Viņš norāda, ka vēsturiski institūta zinātnieki ir strādājuši pie PSRS kosmosa programmas, savukārt kopš gadsimtu mijas sadarbojas ar Eiropas Kosmosa aģentūru. 

“Spējam izstrādāt poliuretānu, kas saglabā elastību ļoti zemajās (pie -253 grādiem) temperatūrās, kādas ir kosmosā, un tādējādi tiek pasargātas sašķidrinātās degvielas tvertnes no atmosfēras temperatūras,” tā U. Cābulis. Sadarbība ar Eiropas Kosmosa aģentūru aizsākusies pēc Brēmenē (Vācijā) bāzētās kompānijas Ariane uzaicinājuma Latvijas institūta zinātniekiem, izmantojot savas zināšanas un pieredzi, izstrādāt kriogēno izolāciju no poliuretāna jaunākajai nesējraķetei Ariane 6. 

“Receptūra ir izstrādāta un nodota Ariane grupai, izolācija tiek uzklāta uz jaunākās paaudzes Ariane 6 nesējraķetes augšējās pakāpes,” norāda U. Cābulis. Lai arī pirmais šīs raķetes starts bija paredzēts jau 2020. gadā, tomēr Covid-19 pandēmijas dēļ tas tika atlikts līdz 2022. gadam. 

Citi produkti 

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūtā jau ir radīti koksnes aizsardzības līdzekļi, kas tādējādi pagarina attiecīgo koksnes izstrādājumu dzīves ilgumu. Šajā virzienā pētījumi turpinās. Tāpat tiek turpināts darbs, lai samazinātu koka ievainojamību pret uguni, tādējādi koka daudzstāvu ēkas padarot vēl drošākas. “Laba sadarbība ir ar AS Latvijas Finieris, kura ķērusies pie bērza mizas (kas iepriekš tika sadedzināta un iegūts siltums) pārstrādes, lai ražotu betulīnu un suberīnu, kas ir izmantojams līmes izgatavošanai, ko var lietot koka līmēšanai,” stāsta U. Cābulis. 

Viņš atgādina, ka institūtā abu vielu ieguvei ir izstrādātas tehnoloģijas no kolbas līdz nelielai eksperimentālai ražotnei. “Ir sadarbība arī ar citiem uzņēmumiem un citām nozarēm, piemēram, siltumizolācijas materiālu ražotājiem,” tā U. Cābulis. Viņš norāda, ka izmanto atbalsta instrumentu, kas vērsts uz zinātnisko izstrāžu komercializāciju. 

Pašlaik tādi ir seši, sākot ar jau minēto poliuretānu, kokšķiedru plātnēm, finieru modifikāciju, furfurola ražošanu utt. “To, ko esam radījuši kolbā, ar Latvijas Investīciju un attīstības aģentūras finansējumu varam jau darīt pilotiekārtā 10–100 kg apmērā, kas ļauj pierādīt ne tikai tehnoloģiju, bet arī materiālu kā tādu un komercializēt to ar maksimāli iespējamo augstāko vērtību,” tā U. Cābulis.

Šodien fantastika, rīt realitāte 

K. Ceplis norāda, ka zinātnieku pētījumi un to komercializācija ļauj iegūt ne tikai pavisam citus produktus, bet arī būtiski mainīt to fizikāli ķīmiskās īpašības. “Koks ir unikāls materiāls, kas ir izmantojams jaunāko kompozītmateriālu izgatavošanā, un arī vienlaikus tāds materiāls, kas var aizstāt naftas ķīmijas produktus, kuri pašlaik tiek ļoti plaši izmantoti,” tā K. Ceplis. 

Viņš atgādina, ka koks ir atjaunojams resurss un pēc meža nociršanas attiecīgajā platībā sāk augt jaunaudze, kuru kopjot, nākamo koksnes ražu iespējams iegūt jau pēc 30–40 gadiem. 

“Nākotnes produkti ir meklējami koksnes ķīmijā, jo īpaši, ja koksnes pārstrādes procesā radušos blakusproduktus var izmantot kā izejvielas citu jaunu produktu ražošanai, piemēram, skaidas, mizas, kuras, kā rāda koksnes ķīmijas zinātnieku darbi, jau pašlaik var pārvērst gan par degvielu, izolācijas materiāliem, arī līmēm, kaut arī to izejmateriālus līdz šim lielākoties izmantoja enerģētikā kā kurināmo vai labākajā gadījumā celulozes un papīra ražošanā,” uzsver K. Ceplis. Viņaprāt, lai Latvija spētu maksimāli izmantot mūsu meža resursus, ir nepieciešama atbilstoša apziņa un mērķtiecīga valsts politika.