Ekoa TP: Komposit Termoplastik Berbasis Lignin yang Mengalahkan Kayu dalam Keberlanjutan

 

CW telah menulis tentang Lingrove dan produk Ekoa-nya banyak kali, namun itu adalah prepreg dan panel termoset yang menggunakan serat flax dan resin epoksi bio. Perusahaan kini telah meluncurkan Ekoa TP, menggunakan termoplastik berbasis lignin untuk skala industri pemrosesan cepat dan daur ulang dalam komposit struktural yang menawarkan tampilan dan rasa kayu namun dengan keberlanjutan yang jauh lebih baik.

Lingrove mengembangkan, menjual dan mendistribusikan serat dan resin berbasis tanaman. Prepreg Ekoa flax/bio-epoxy menawarkan densitas lebih rendah daripada serat karbon serta kekuatan tinggi, redaman getaran dan daya tarik estetika. SUMBER: Lingrove

 

Lebih baik dari kayu

Kayu adalah komposit struktural alami, bahan yang kuat namun ringan yang terdiri dari serat selulosa yang digabungkan oleh lignin, sebuah polimer alami. Dalam hal kekuatan spesifik dan kekakuan, kayu mendekati komposit dan logam, dan tetap menjadi bahan pilihan untuk meubel, rumah dan interior. Namun, keberlanjutan kayu semakin menjadi masalah:

• 87% hutan primer telah hilang.
• Pembalakan liar adalah salah satu masalah lingkungan terbesar di dunia, dan tidak hanya di negara berkembang — Swedia, Finlandia dan Portugal menempati 10 negara teratas dengan paling banyak pohon yang hilang dari 2000-2012
• Diperkirakan pembalakan liar bertanggung jawab atas ≈20% emisi gas rumah kaca.

   

Kayu memiliki kekuatan dan kekakuan yang sangat baik dengan bobot relatif ringan (densitas rendah) namun sebenarnya bukan sumber berkelanjutan pada tingkat konsumsi global saat ini.

SUMBER: https://www-materials.eng.cam.ac.uk/mpsite/interactive_charts/spec-spec/basic.html (kiri), interpretasi CW dari www.eco2greetings.com dan www.infographicsly.com (kanan).

Pohon membutuhkan 25-100 tahun untuk pertumbuhan dan padat menjadi bahan struktural. Flax tumbuh dalam 100 hari, tidak membutuhkan irigasi dan negatif CO2. Kanada menanam 1 juta ton flax per tahun untuk bijinya dan membuang tongkolnya. Namun Lingrove berencana untuk menggunakan tongkol ini, bekerja dengan rantai pasok global yang sudah industrialisasi yang menghasilkan serat alami kontinu yang kuat dan ringan. Lingrove kemudian mencampur serat alami ini dengan resin berbasis bio yang dibuat menggunakan lignin yang berasal dari sumber non-makanan dan dapat didaur ulang. Hasilnya adalah Ekoa TP.

 

 

Serat flax berkelanjutan, negatif CO2 dan sudah diproduksi sebagai serat penguat komposit kontinu dengan rasio kekuatan terhadap bobot yang tinggi. SUMBER: Lingrove.

 

Komposit baru, aplikasi baru

Ekoa TP adalah roll bahan komposit termoplastik terpelapis serat kontinu. Setelah dipotong dan dilapisan dalam cetakan, ia menjadi bahan komposit struktural yang mudah dicetak kompresi menjadi bentuk 3D. Wastafel di bawah ini dibuat untuk salah satu perusahaan pemasang interior terbesar di dunia. “Kami mencoba untuk memperluas manfaat komposit di luar aplikasi historisnya,” kata pendiri Lingrove Joe Luttwak.

Ekoa TP menawarkan pembentukan cetak 3D melalui komposit struktural berkelanjutan yang diproses cepat.
SUMBER: Lingrove

Luttwak mendapatkan perkenalan komposit saat bekerja dalam desain untuk Ferrari. Ia kemudian mendirikan Blackbird Guitar, membangun instrumen indah dengan bobot ringan dan performa serat karbon namun tampilan dan suara kayu. Bahan-bahan ini juga memberikan daya tahan lebih baik terhadap kelembaban dan suhu dan tidak lagi membantu mendukung pasar hitam senilai $50 miliar untuk kayu hutan primer yang dicuri seperti rosewood dan mahoni.

Melalui bertahun-tahun mengembangkan dan menyempurnakan teknologi komposit berbasis bio ini, Luttwak menciptakan Lingrove untuk memperluas aplikasi Ekoa. Ia telah mencapai ini, seperti yang diilustrasikan dalam contoh di atas, namun kemudian menemukan masalah skalabilitas. “Kami dapat melihat bagaimana termoplastik menawarkan pemrosesan cepat dan juga daur ulang yang lebih mudah,” Luttwak menjelaskan. “Produsen interior dan meubel ingin bahan yang diproses pada skala industri seperti plastik, namun konsumen ingin tampilan dan rasa kayu, serta produk yang membantu mencegah kerusakan bumi, tidak berkontribusinya. Ekoa TP menawarkan keduanya.”

Lingrove memiliki surat niat (LOI) dan pengembangan berlangsung dengan Steelcase (Grand Rapids, MI, AS), perusahaan interior komersial terbesar di dunia. “Kami juga menjual jumlah pilot ke beberapa perusahaan meubel terbesar serta ke interior otomotif,” tambah Luttwak. Akhirnya, Lingrove akan menawarkan produk untuk pasar konstruksi senilai $150 miliar. “Komposit baru saja muncul di sini, namun 37% emisi CO2 global berasal dari konstruksi perumahan dan komersial. Ini adalah pasar tempat kami dapat memberikan sambil menyampaikan performa dan estetika yang diinginkan.”

 

 

Produk dan skalasi produksi

Selain lembar konsolidasi roll kontinu (ratusan kaki), Ekoa TP juga akan dijual sebagai panel struktural, dengan berbagai bahan inti yang tersedia, mulai dari inti balsa serat ujung dan busa yang sudah banyak digunakan dalam komposit, hingga bahan yang lebih familiar dalam konstruksi dan interior seperti busa poliuretana dan sarang lebah karton. Lingrove juga bekerja sama dengan inti baru.

Perusahaan telah mematenkan teknologinya untuk membuat panel struktural serat alami dan bahan, dan sedang mengembangkan kapasitas produksi lembar kontinu, bertujuan untuk produksi awal 5.000 kaki/hari pada akhir 2018 dan menskalakan menjadi 10.000 kaki/hari pada 2019.

“Komposit harus memberikan bagian mereka melampaui sekadar ringan,” kata Luttwak. “Saatnya untuk melihat bahan yang mengurangi tidak hanya limbah, transportasi dan biaya siklus hidup tetapi juga menangani penggunaan energi, emisi dan pemicu untuk tendensi destruktif global seperti pembalakan liar.” Saat populasi dunia bertambah dan industri konstruksi merespons, dengan perkiraan lipat ganda ukurannya, komposit Ekoa TP menawarkan peluang nyata.

 

Axia Materials telah mencoba Ekoa TP Lingrove (atas) sebagai bahan potensial untuk produk Pixel Hausnya, yang dilihat di sini dalam proyek perumahan yang baru saja selesai di Korea Selatan.
Baca “Panel komposit termoplastik menyampaikan solusi perumahan terjangkau”.
SUMBER: Axia Materials, Pixel Haus.