Innovaatioilla kohti kestävää biotaloutta

Bio- ja kiertotalouteen siirtyminen on avainasemassa hiilineutraalin yhteiskunnan saavuttamisessa. Sellu- ja paperiteollisuudessa pyritään edistämään vihreää siirtymää kehittämällä paitsi biopolttoaineita myös korkeamman jalostusasteen tuotteita metsäbiomassoista. LAB-ammattikorkeakoulun tutkija osallistui Nordic Wood Biorefinery -konferenssiin ja kävi ottamassa selvää alan uusimmista innovaatioista ja tutkimustuloksista.

Henkilö esittelee yleisölle tutkimustuloksia. Seinälle on heijastettu diaesitys — KUVA 1. Sellun tuotannon sivuvirtana syntyvää ligniiniä voidaan jalostaa moneen käyttötarkoitukseen. (Kuva: Mari Eronen)

Konferenssi kokosi yhteen alan toimijat

Teknologian tutkimuskeskus (VTT) järjesti NWBC-konferenssin Helsingissä 24.-27.10.2022 jo 10. kerran. Mielenkiintoiseen ohjelmaan sisältyi asiantuntijoiden puheenvuoroja, posteriesityksiä, paneelikeskusteluja ja työpajoja liittyen biopohjaisten materiaalien kehittämiseen. Esityksissä nousi vahvasti esille, että vaikka biomassoilla on suuri potentiaali energiahyötykäytössä, niistä tulisi pyrkiä kehittämään korkeamman jalostusasteen tuotteita. Esityksissä kuultiin uusimpia tutkimustuloksia liittyen mm. selluloosasta, nanoselluloosasta ja ligniinistä jalostettuihin tuotteisiin.

Osallistujat pääsivät myös tutustumaan Espoossa sijaitsevaan VTT:n pilotointikeskukseen, Bioruukkiin, jossa mallinnetaan ja pilotoidaan kiertotalouden ratkaisuja ja biopohjaisia tuotteita yhteistyössä yritysten kanssa. Uusien liiketoimintamahdollisuuksien syntymistä edesautetaan kehittämällä prosesseja ja tuotteita pilotointiympäristössä ennen siirtymistä suurempaan mittakaavaan. (VTT 2022.) Vierailulla tutustuttiin käytössä olevien laitteiden toimintaan ja valmiisiin tuotteisiin, kuten kierrätysmateriaalista valmistettuihin tekstiileihin ja selluloosapohjaiseen elintarvikepakkausmateriaaliin.

Pöydällä olevissa lasipurkeissa on erilaisia kierrätysmateriaaleja — KUVA 2. VTT:n pilotointikeskus Bioruukissa tutkitaan mm. erilaisten kierrätysmateriaalien käyttömahdollisuuksia. (Kuva: Mari Eronen)

Puusta voidaan jalostaa monenlaisia tuotteita

Tekstiiliteollisuudessa tarvitaan kestävämpiä ratkaisuja valtavan ympäristökuormituksen vähentämiseksi ja puuaineksesta erotettu selluloosakuitu on lupaava vaihtoehto valmistusmateriaaliksi. Kemiran Anna-Stiina Jääskeläinen painotti puheenvuorossaan, että selluloosakuituihin pohjautuvan tekstiiliteollisuuden turvallisuus ja kestävyys edellyttää kuitenkin tiivistä yhteistyötä alan toimijoiden välillä sekä läpinäkyvää tuotantoketjua. (Jääskeläinen ym. 2022.)

Selluloosa voidaan myös jauhaa hyvin pienikokoiseksi nanoselluloosaksi, jonka käyttöä tutkitaan parhaillaan monella taholla. VTT:n tutkimuksissa on saatu lupaavia tuloksia nanoselluloosafilmin käytöstä mikro- ja nanomuovien suodattamisessa vedestä (Leppänen ym. 2022). Erityisesti nanomuovit ovat kasvava ongelma maailmanlaajuisesti eikä niiden keräämiseen ja tutkimiseen soveltuvaa teknologiaa ole tähän asti ollut olemassa.

Selluloosan erotuksessa sivutuotteena syntyvä ligniini on puun kuitujen sidosaine, jolla on lukuisia eri käyttömahdollisuuksia. Ligniinin erottamiseen ja jalostamiseen liittyvät teknologiat olivat aiheena useassa esityksessä. Yhtenä lupaavana vaihtoehtona nähtiin fossiilisten raaka-aineiden korvaaminen rakennusmateriaaleissa (Vyörykkä ym. 2022).

Henkilö esittelee konferenssiyleisölle tutkimustuloksia. Seinälle on heijastettu diaesitys — KUVA 3. VTT:n tutkija Ilona Leppänen kertoi nanoselluloosan käytöstä mikro- ja nanomuovien suodatuksessa. (Kuva: Mari Eronen)

Biokiertotalouden tutkimusta myös 5R-hankkeessa

Metsäteollisuuden sivujakeiden hyödyntämistä tutkitaan myös LUT-yliopiston hallinnoimassa 5R REFINERY-projektissa, jossa LAB on partnerina (LAB 2022). Hankkeessa kehitettävään biojalostamokonseptiin kuuluu mm. hydroksihappojen valmistus selluloosakuiduista. Hydroksihappoja voidaan käyttää esim. korvaamaan fossiilisia raaka-aineita erilaisissa teollisuuden sovelluksissa tarvittavissa tuotteissa. 5R-hanke on rahoitettu Business Finlandin Bio & Circular Finland -ohjelmasta.
Linkki 5R REFINERY hankkeen kotisivuille.

Kirjoittaja

Mari Eronen toimii LAB-ammattikorkeakoulussa tutkijana bioperäisten materiaalikiertojen tutkimusryhmässä sekä 5R-hankkeessa.

Lähteet

Jääskeläinen, A-S., Myöhänen, M., Hanhikoski, S., Schöner, J., Berg, M. & Karisalmi, K. 2022. Sustainable Chemistries for Cellulosic Textiles. Teoksessa Virtanen, A., Torvinen, K. & Vepsäläinen, J. (toim.) NWBC 2022. The 10^th Nordic Wood Biorefineries Conference. Helsinki, Finland. 24.-27.10.2022. Helsinki: VTT Technical Research Centre of Finland Ltd. VTT Technology 409. 159-162.

LAB-ammattikorkeakoulu. 2022. 5R REFINERY. Viitattu 2.12.2022. Saatavissa https://www.lab.fi/projekti/5r-refinery

Leppänen, I., Lappalainen, T., Lohtander-Piispa, T., Jonkergouw, C., Arola, S. & Tammelin, T. 2022. Capturing Colloidal Nano- and Microplastics with Plant-Based Nanocellulose Networks. Teoksessa Virtanen, A., Torvinen, K. & Vepsäläinen, J. (toim.) NWBC 2022. The 10^th Nordic Wood Biorefineries Conference. Helsinki, Finland. 24.-27.10.2022. Helsinki: VTT Technical Research Centre of Finland Ltd. VTT Technology 409. 112.

Teknologian tutkimuskeskus VTT. 2022. VTT Bioruukki. Viitattu 2.12.2022. Saatavissa https://www.vttresearch.com/fi/palvelut/vtt-bioruukki

Vyörykkä, J., Schmitz, M., Rajagopalan, N., Vilkman, M., Fearon, O., Liitiä, T. & Kalliola, A. 2022. LigniOx Lignins as Sustainable Bio-Based Dispersants. Teoksessa Virtanen, A., Torvinen, K. & Vepsäläinen, J. (toim.) NWBC 2022. The 10^th Nordic Wood Biorefineries Conference. Helsinki, Finland. 24.-27.10.2022. Helsinki: VTT Technical Research Centre of Finland Ltd. VTT Technology 409. 43-47.

Linkit

Linkki 1. LAB-ammattikorkeakoulu. 2022. 5R REFINERY. Viitattu 2.12.2022. Saatavissa https://www.lab.fi/projekti/5r-refinery