Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

​​

Digitalisoimalla biotalous uudelle tasolle

Teksti: Paula Bergqvist | Kuvat: Timo Kauppila ja LUT | 16.11.2017

Yksi VTT:n suurimmista investoinneista – Bioruukkipilotointikeskus Espoon Kivenlahdessa – muuntuu parhaillaan digitalisaation, bio- ja kiertotalouden tutkimuksen, tuotekehityksen ja yritykset yhdistäväksi tutkimusympäristöksi.

Kehitämme uudenlaista pilotoinnin ekosysteemiä. Sellaista, jossa bio- ja kiertotalous yhdistyvät digitalisaatioon ja jossa yritykset ja tutkimusorganisaatiot voivat kehittää ideoita ketterästi kohti teollista mittakaavaa, kertoo liiketoiminta-alueen johtaja Jussi Manninen VTT:stä.

– Vuonna 2019 VTT:n Bioruukki yltää maailman mittakaavassa ainutlaatuiseksi kokonaisuudeksi. Yhdistämme erilaiset pilotointiympäristöt palvelemaan eri kehitysvaiheissa olevia liiketoiminnan arvoketjuja.

Keskuksen ensimmäinen vaihe valmistui Espoon Kivenlahteen vuonna 2015. Termokemian koetoiminta käynnistettiin biopohjaisten polttoaineiden ja kemikaalien valmistamiseksi kaasutus- ja pyrolyysiteknologioilla biomassasta ja kierrätysraaka-aineesta. Käynnissä olevissa projekteissa tähtäin on energiatehokkuuden parantamisessa ja investointikulujen alentamisessa.

Nyt toimintaa laajennetaan uusille alueille. Tekstiilikuitujen tutkimuspilot valmistui kesällä 2017. Biomassakeskuksen tutkimustilat ovat rakennusvaiheessa ja vihreän kemian keskus vielä suunnitteluvaiheessa.

Pilotointeja yhdistämällä nopeutetaan kallista kehitysvaihetta, jossa laboratorioissa kehitetyt ideat viedään kohti teollista mittakaavaa. Tähtäin on korkean lisäarvon tuotteissa ja tehokkaassa tuotannossa.

– Jos halutaan saavuttaa biotalouden tavoitteet sekä kansantalouden kasvun että ympäristö- ja ilmastovaikutusten osalta, on otettava digitalisoinnin tarjoamat mahdollisuudet täysillä käyttöön, toteaa Manninen.

Pitkäaikaisia yhteistyösopimuksia

Bioruukkiin luodaan ekosysteemi, jossa yritykset voivat kehittää toimintaansa yhdessä VTT:n tai muiden tutkimusorganisaatioiden ja yritysten kanssa.

– Olemme kutsuneet yrityksiä mukaan digitalisoinnin ja ekosysteemin luomiseksi, ja parikymmentä kiinnostunutta on jo ilmoittautunut. Aloitamme näistä ensimmäisten kanssa jo syksyn 2017 aikana. Ensimmäisenä tehtävänämme on digitalisoida tekstiilikuitujen koetoiminta ja seuraavaksi vihreän kemian keskus, kertoo liiketoiminnan kehityspäällikkö Mikko Vänskä.

– Meille on tärkeää, että yritykset sitoutuvat toimintaan useiksi vuosiksi. Neuvotteluja käydään parhaillaan 1–5 vuoden kestävistä yhteistyösopimuksista, joilla yritykset saisivat käyttöönsä paitsi 80–100 neliömetrin laajuiset tilat pilotointilaitteistoineen, varastoineen ja toimisto- ja sosiaalitiloineen myös VTT:n asiantuntija- ja operatiivisia resursseja. Yritykset voivat tuoda tiloihin myös omia laitteitaan, jotka kytketään osaksi Bioruukin osaprosesseihin.

Yritysekosysteemiajattelu edellyttää, että pilotoinneissa on mukana uusinta digitalisointitekniikkaa. Tämä tavoite mielessään ovat Siemens Finland ja VTT käynnistäneet yhteistyön. Se sisältää muun muassa instrumentoinnin, automatisoinnin ja pilvipohjaisen MindSphereIoT-ratkaisun kehittämisen pilotointilaitteistojen ympärille. Prosessien elinkaaren aikainen suunnittelutyö toteutetaan Siemensin COMOS-työkalulla.

Bioruukin digitalisointihanketta voi seurata verkossa osoitteessa: https://digitalfiberinitiative.com/

Biomassojen tutkimustilat

Biomassakeskuksen rakentaminen Bioruukkiin on viimeistelyvaiheessa, ja sen laboratoriomittakaavan laitteet päästään käynnistämään kevään 2018 aikana. Rakentamiseen ja laitteistoihin on investoitu yhteensä 6,5 miljoonaa euroa. Pääasiassa metsäbiomassojen prosessointiin sekä sellun valmistukseen suunnitellut laboratorio- ja pilotointitilat ovat laajuudeltaan 2000 neliömetriä.

Kehitystyö tukee Suomessa vireillä olevia sellutehdashankkeita.

Uudisrakennus vihreän kemian keskukselle

Vuonna 2019 Bioruukin tontille Espooseen nousee 1500 neliömetrin laajuinen uudisrakennus kemikaalien ja uusien materiaalien tuotannon pilotointiin.

– Ensimmäiset prosessilaitteistot käynnistyvät kesän 2019 jälkeen. Kehitämme tähänkin tutkimusympäristöön yhteistoimintamallia, jossa sekä VTT että yritys- tai tutkimusorganisaatiot voivat kehittää omaa toimintaansa, kertoo Vänskä.

Investoinnin suuruus rakennuksineen ja laitteistoineen on noin 10 miljoonaa euroa. Siemens Finland on mukana hankkeessa prosessialustan Digitalisoinnin osalta.

Prosessikemian pilotit muuttavat Rajamäeltä ja Otaniemestä

VTT:n t&k-toiminta lakkaa Rajamäellä jouluun 2017 mennessä. Tärkeimmät laitteet siirretään väliaikaisesti Otaniemeen, jotta palveluliiketoimintaa voidaan jatkaa keskeytyksittä.

Nykyisin Otaniemessä sijaitsevat biomassaprosesseihin liittyvät tutkimuslaitteistot – viskoosi- ja kuidunkehruu- sekä sellunkeittolaitteistot – siirretään Bioruukkiin vuoden 2017 lopussa.

Bioruukissa työskentelee tällä hetkellä 25 VTT:läistä, mutta lukumäärä kasvaa parin vuoden sisällä 50–70:een. Kaiken kaikkiaan noin 500:n VTT:läisen työ liittyy läheisesti Bioruukin toimintaan. Tutkimus- ja kehitystyö VTT:n tutkimustiloissa Espoon Otaniemessä, Jyväskylässä ja Tampereella jatkuu ja tukee Bioruukissa tehtäviä pilotointeja.

 

Siirrettävä yksikkö tuottaa ja varastoi energiaa

VTT:N ja saksalaisen INERATEC-startup-yrityksen kanssa on rakennettu siirrettävään merikonttiin synteesiyksikkö energian kemiallista varastointia varten. Se tuottaa vedystä ja hiilidioksidista kemiallisten reaktioiden avulla synteettistä maakaasua, polttonesteitä ja petrokemikaalien raaka-aineita.

Liikkuvan yksikön avulla kehitetään hajautetun tuotannon ratkaisuja. Kehityskohteena on erityisesti biomassan ja teollisuuden jätekaasuvirtojen hyödyntäminen uusiutuviksi tuotteiksi.

Synteesikontti siirrettiin kesällä Bioruukista Lappeenrantaan, jossa se oli mukana VTT:n ja LUT-yliopiston SOLETAIR-projektissa. Projektissa osoitettiin, miten aurinkovoimaan kytketty laitos tuottaa ilman hiilidioksidista polttoainetta ja kemikaaleja. Kesän aikana tuotettiin yhteensä 100 litraa polttoaineita ja muita hiilivetyjä.

 

VTT:n synteesikontti oli mukana kesällä VTT:n ja LUT-yliopiston SOLETAIR-projektissa. Tutkija Christian Frilund esittelee aurinkovoimalla hiilidioksidista valmistettua polttoainetta.

Seuraavaksi synteesiyksikkö kytketään Bioruukin kaasutuspilottiin osaksi EU:n biotähteiden hyödyntämistä kehittävää COMSYN-projektia. Projektissa kehitetään prosessia, jossa säästetään 35 prosentin biodieselin tuotantokuluista. Näin biopolttoaineiden tuotantokulut litraa kohden laskisivat jopa alle 0,80 euron. Tuotantokonsepti perustuu hajautettuihin tuotantoyksiköihin, jotka sijoitetaan lähelle biomassalähteitä.

 

Tekstiilikuiduille uusi elämä

Ensimmäiset koeajot Bioruukin märkäkehruuseen perustuvassa pilotointiympäristössä tehtiin kesällä 2017. Tutkimusympäristö mahdollistaa esimerkiksi puuvillajätekierrätyksen kehittämisen.

VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteisessä TeKiDe-projektissa valmistetaan puukuiduista ja käytöstä poistetuista puuvillatekstiileistä, kuten käytetyistä lakanoista ja pyyhkeistä, viskoosityyppistä kuitua tekstiilituotteiden raaka-aineeksi. Kehitystyö kohdistuu erityisesti karbamaatti-, BioCelSol- ja Ioncell-F-teknologioihin, jotka ovat ympäristöystävällisempiä ja turvallisempia kuin riikkihiilen käyttöön perustuvan viskoosin valmistus. Projektia rahoittavat Uudenmaanliiton Suomen rakennerahasto-ohjelma, Espoon kaupunki, VTT ja Aalto-yliopisto.

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Älylasit haastavat kännykänhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
Idean jyvistä isoihin innovaatioihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Idean-jyvista-isoihin-innovaatioihin.aspxIdean jyvistä isoihin innovaatioihin
Minima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Minima-Processor-Oy-Energiatehokkuuden-maailmanennätys-kiihdyttää-IoT-kehitystä.aspxMinima Processor Oy – Energiatehokkuuden maailmanennätys kiihdyttää IoT-kehitystä
VTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuuttahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Nuoret-tutkijat-tekevat-tulevaisuutta.aspxVTT:n nuoret tutkijat tekevät tulevaisuutta
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Tulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovelluksethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-uudet-selluloosatuotteet-ja-niiden-sovellukset.aspxTulevaisuuden uudet selluloosatuotteet ja niiden sovellukset
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Digikärjellä kaivokseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Kännykällä mielenrauhaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kannykalla-mielenrauhaa.aspxKännykällä mielenrauhaa
VTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/VTTn_spinno_GrainSense_tuo_laboratorion-maanviljelijan-kouraan.aspxVTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraan
Salofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Salofa-tuo-pikatestit-terveyden-ja-ympariston-seurantaan.aspxSalofa tuo pikatestit terveyden ja ympäristön seurantaan
Tuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöönhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuotteita-jätteestä.aspxTuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöön
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
Tulevaisuuden arkkitehdit asiallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-arkkitehdit-asialla.aspxTulevaisuuden arkkitehdit asialla
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
Asiakasasenteen airuethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asiakasasenteen-airuet.aspxAsiakasasenteen airuet
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
Impulssi 1/2014http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2014.aspxImpulssi 1/2014
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
Kovaakin kovempi vientituotehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kovaakin-kovempi-vientituote.aspxKovaakin kovempi vientituote
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
ChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Chemsheet-innovaatioilla-tietä-uusille-ratkaisuille.aspxChemSheet-innovaatioilla tietä uusille ratkaisuille
Mediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoonhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mediatuotannossa-ja-asumispalveluissa-valmistaudutaan-5G-verkkoon.aspxMediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoon
Puun voimalla biotalouteenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puun-voimalla-biotalouteen.aspxPuun voimalla biotalouteen
Laitteet kämmenen kokoisiksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laitteet-kammenen-kokoisiksi.aspxLaitteet kämmenen kokoisiksi
Mallinnuksen ja simuloinnin hyödyntäminen uusissa voimalaitoskonsepteissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mallinnuksen-ja-simuloinnin-hyodyntaminen-uusissa-voimalaitoskonsepteissa.aspxMallinnuksen ja simuloinnin hyödyntäminen uusissa voimalaitoskonsepteissa
Ikäteknologia arjen apuna ja turvanahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ikäteknologia-arjen-apuna-ja-turvana.aspxIkäteknologia arjen apuna ja turvana
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Liiketoimintaa liikenteeseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoimintaa-liikenteeseen.aspxLiiketoimintaa liikenteeseen
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
Maailma kuluttajien silminhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
Digitalisaatio tasoittaa erojahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisaatio-tasoittaa-eroja.aspxDigitalisaatio tasoittaa eroja
Ketterä ja nopea Ponssehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
Automaatio antaa paketille siivethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Automaatio-antaa-paketille-siivet.aspxAutomaatio antaa paketille siivet
Uudenlaista liiketoimintaa selluloosastahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudenlaista-liiketoimintaa-selluloosasta.aspxUudenlaista liiketoimintaa selluloosasta
Tekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tekoaly-paljastaa-sydanpotilaan-komplikaatioriskin.aspxTekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskin
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
Maailmalla ei ole parempaa innovaatiomalliahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmalla-ei-ole-parempaa-innovaatiomallia.aspxMaailmalla ei ole parempaa innovaatiomallia
Tehdään totta biotaloudestahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tehdaan-totta-biotaloudesta.aspxTehdään totta biotaloudesta
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Kansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kansainvälinen-yrittäjyys-ei-toteudu-hetkessä-vaan-siihen-kasvetaan.aspxKansainvälinen yrittäjyys ei toteudu hetkessä vaan siihen kasvetaan
Suomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomalaispyörät-pyörivät-myös-tulevaisuudessa.aspxSuomalaispyörät pyörivät myös tulevaisuudessa