Braziliaanse onderzoekers bestuderen hennepvezels om gerecycled papier sterker te maken

Onderzoekers van de Federale Universiteit van Viçosa (UFV) in Brazilië onderzoeken of hennepvezels kunnen bijdragen aan het verbeteren van de kwaliteit en de levensduur van producten van gerecycled papier. Het project, dat wordt uitgevoerd in samenwerking met de start-up Buds INC, richt zich op vezels die worden gewonnen uit de stengels, takken en wortels van Cannabis-planten, met als doel gerecycled papier te versterken dat doorgaans aan sterkte inboet na meerdere hergebruikcycli.

Brazilië heeft een van de grootste gerecyclede-papierindustrieën ter wereld. Volgens cijfers uit de sector verwerkt het land jaarlijks ongeveer 6,6 miljoen ton gerecyclede vezels, waardoor elke verbetering van de recyclingefficiëntie potentieel van groot belang is voor de sector.

Onderzoekers zijn van mening dat de natuurlijke eigenschappen van hennep, met name de lengte van de vezels en de mechanische sterkte, kunnen helpen om een van de belangrijkste beperkingen van papierrecycling te overwinnen: de geleidelijke afbraak van de cellulosevezels.

De levensduur van gerecycled papier verlengen

Traditionele papierrecycling is gebaseerd op cellulosevezels die bij elk hergebruik korter en zwakker worden. Producten van gerecycled papier verliezen uiteindelijk hun structurele integriteit en vereisen de toevoeging van nieuwe grondstoffen.

Het team van de UFV onderzoekt of de gecontroleerde toevoeging van hennepvezels in de gerecyclede pulp de oorspronkelijke eigenschappen van het papier kan herstellen of zelfs verbeteren.

„Dat is precies waar dit materiaal een rol speelt. Door op gecontroleerde wijze hennepvezels aan de gerecycleerde pulp toe te voegen, kan de oorspronkelijke sterkte van het papier worden hersteld”, legt Gustavo Baêsso uit, bosbouwingenieur en onderzoeker die bij het project betrokken is.

Volgens de heer Baêsso wijzen de eerste resultaten erop dat deze technologie mogelijk nog grotere voordelen biedt dan aanvankelijk verwacht.

„In sommige gevallen is het mogelijk om mechanische eigenschappen te verkrijgen die superieur zijn aan die van het oorspronkelijke materiaal, waardoor de levensduur en de prestaties aanzienlijk worden verlengd”, concludeert de heer Baêsso.

Het project gaat momenteel de laatste fase in, waarbij de onderzoekers de resultaten van de mechanische tests op papiermonsters met verschillende concentraties hennepvezels consolideren. De resultaten zullen naar verwachting worden ingediend bij wetenschappelijke tijdschriften voor peer review.

Potentiële voordelen op het gebied van duurzaamheid

Naast de technische prestaties van het materiaal wijzen de onderzoekers op de milieuimplicaties van het project. Door de duurzaamheid van gerecycled papier te vergroten, zou de vraag naar grondstoffen uit oerbossen kunnen afnemen en zou de algehele efficiëntie van recyclingsystemen kunnen verbeteren.

De projectcoördinator, Marcelo Moreira da Costa, benadrukte de bredere impact van dit onderzoek en verklaarde: „Naast de technische en economische voordelen vormt het gebruik van hennepvezels als versterkingsmateriaal een belangrijke stap voorwaarts op het gebied van duurzaamheid, doordat het de efficiëntie van het recyclen verhoogt en de druk op traditionele bosgrondstoffen vermindert.”

Hennep wordt al lang gebruikt in speciaal papier vanwege de lange en duurzame bastvezels, maar de grootschalige toepassing ervan werd vaak beperkt door teeltbeperkingen en verwerkingskosten.

Het Braziliaanse onderzoek zou kunnen bijdragen aan het blootleggen van nieuwe commerciële kansen voor hennep in de papier- en verpakkingsindustrie.

Octrooien en internationale ambities

Het project ging in februari 2024 van start dankzij de samenwerking van de universiteit met Embrapii, het Braziliaanse overheidsagentschap voor innovatie, en ontving een totale financiering van ongeveer 932.000 R$ (ongeveer 150.000 €). Het onderzoek heeft al geleid tot een octrooiaanvraag met betrekking tot de teelt- en verwerkingsmethoden die tijdens het initiatief zijn ontwikkeld.

Het project heeft ook geleid tot de ontwikkeling van een techniek voor grootschalige vermeerdering. Met slechts 14 zaden zouden de onderzoekers in vier maanden tijd meer dan 4.000 hennepplanten hebben gekweekt.

Het team heeft tevens een kloneringsmethode ontwikkeld, „minicutting“ genaamd, die bedoeld is om de plantproductie te versnellen en tegelijkertijd een hoog slagingspercentage bij het bewortelen te behouden.

In 2025 reisden de projectleden naar de Verenigde Staten om hun resultaten te presenteren en de potentiële industriële toepassingen van hennepvezels te promoten. Er staan nog meer internationale promotieactiviteiten op het programma, waarbij de onderzoekers blijven zoeken naar commerciële en wetenschappelijke partners.