Special cellulose from Laminaria hyperborea for high-value applications, produced according to pharmaceutical standard

Laminaria hyperborea (kelp) is a unique macroalga that contains many interesting components, including cellulose. Due to significant differences in content and composition between brown macroalgae and wood, kelp cellulose can be produced under milder processing conditions and at a significantly lower cost, but with high quality. The unique kelp cellulose was purified from a side stream in the biorefinery and compared with wood cellulose. Traditional cellulose analysis methods were adapted for kelp cellulose. In Cellunor, the work primarily consists of characterizing the less studied kelp cellulose, developing and testing various methods for further refinement through chemical and/or mechanical defibrillation, and producing specialty cellulose, as well as complexes with other biopolymers. The project further focuses on testing and developing applications and solutions for the use of the developed material, including replacing plastic-based and other petrochemical products in the cosmetics and pharmaceutical industries, but also typical emulsions found in food products. The project lays the foundation for significant and sustainable value creation through the production of specialty cellulose from kelp.

Norges stortarebiomasse er estimert til 57 millioner tonn og størst i verden. Det finnes i dag ingen storskala leverandører av cellulose basert på stortare. Dagens tareindustri er bygget nærmest utelukkende på produksjon av diverse alginater, hvilket utgjør omtrent 15-20% av innholdet i stortare. Alginors forretningsmodell er basert på utnyttelse av samtlige ingredienser i stortaren uten bruk av formalin og skadelige kjemikalier. Grov tarecellulose er et nødvendig biprodukt av selskapets planlagte alginatproduksjon. Prosjektet henger nøye sammen med selskapets kjerneteknologier om optimal råstoffutnyttelse og økt verdiskapingspotensial. Prosjektet omhandler bl.a. utvikling av en miljøvennlig og kostnadseffektiv raffineringsprosess for fremstilling av ulike typer nanocelluloser basert på tarecellulose, eksempelvis mikrokrystallinsk cellulose (MCC) og nanofibrillær cellulose (CNF), rettet mot globale høyverdinisjer i markedet for legemiddel- og kosmetikkprodukter. Prosjektet er egnet til å utvikle en raffineringsprosess med betydelige produksjonsfordeler som krever mindre energi og leder til langt lavere utslipp sammenlignet med eksisterende celluloseproduksjon. Dagens hovedkilde til cellulose er primært trevirke og andre lignocelluloseholdige biomasser. Kraftig kjemisk behandling i flere trinn er nødvendig for å fjerne lignin. Cellulose fra stortare inneholder ikke lignin og tilsvarende behandling er ikke nødvendig. Raffineringsprosessen er ventet å anvende andre og nye produksjonsteknikker. Det forventes betydelig forskjeller mellom tarebasert cellulose og cellulose fra mikroalger, bakterier og cellulose raffinert fra tradisjonelle biomasser. Mens cellulose fra lignocelluloseholdig biomasse er velkarakterisert etter mange års arbeid med forskning og utvikling, er egenskapene til tarecellulose kun beskrevet i begrenset grad. Ytterligere forskning og utvikling er derfor avgjørende for å på sikt lykkes med bruk av tarecellulose i kommersielle produkter.