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

​​

Puun voimalla biotalouteen

Paula Bergqvist | 31.12.2014

​Suomen mittavat puuvarannot muuntuvat yhä erilaisemmiksi materiaaleiksi. VTT:llä on siitä paljon näyttöä.

Puu kasvaa Suomessa nopeammin kuin sitä käytetään. Vuosikasvu on jo yli 100 miljoonaa kuutiota, josta teollisuus käyttää vain noin 50 miljoonaa. Kestävästi puuta voisi käyttää noin 70 miljoona kuutiota vuodessa.

– Olemme puun osalta reilusti kestävän kehityksen puolella. Siitä huolimatta metsävarojen hyödyntäminen voisi olla tehokkaampaa ja talou­dellisempaa, toteaa VTT:n tieteellinen johtaja Anne-Christine Ritschkoff.

– Uusien tuotteiden on oltava edullisia ja yhtä hyviä kuin muovi – jopa parempia. Suomeen on luotava liiketoiminnan arvoketjuja uuden liiketoiminnan käynnistämiseksi.

VTT vie julkisia biotalousprojekteja ja -toimeksiantoja eteenpäin 600 henkilötyövuoden voimin. VTT:n liikevaihdosta 24 prosenttia liittyy biotalouteen. T&k-työssä hyödynnetään biotekniikan ja kemian lisäksi muun muassa prosessiteknologiaa ja liiketoimintaosaamista. 

impulssi-fibic-fubio-ruiskuvalettu-kuppi-kuva2.jpg
 

Ruiskuvalamalla muotoiltu kuppi, jossa puuperäistä materiaalia, kuituja ja ligniiniä lähes 80 %. VTT on kehittänyt valmistusmenetelmän FIBICin FuBio-ohjelmassa. 

Puusta on moneksi

Puubiomassa taipuu tutkijoiden käsittelyssä erilaisia ominaisuuksia omaavaksi nanoselluloosaksi, kemikaaleiksi, lääkkeiksi, elintarvikkeiksi ja rehuksi. Solujen aineenvaihduntaan vaikuttamalla on mahdollista saada sokereista erikoiskemikaaleja, esimerkiksi isopreeniä, karotenoideja, hajusteita ja kumia korvaavaa ainetta. 

Sellunkeittoa kehitetään parhaillaan tekstiilien valmistamiseen. Selluloosamuuntokuiduilla on Suomessa mahdollisuudet päästä 8–10 miljardin euron arvoiseen tuotantoon. VTT:n laboratoriossa Jyväskylässä kehrätään jo sellulankaa. Kehitystyö toteutetaan yhteistyössä Aalto-yliopiston ja Tampereen teknillisen yliopiston kanssa. Yhteisenä visiona on luoda suomalaisesta puusta tulevaisuuden design-tuotteita.  

Puun vähiten hyödynnetty komponentti on ligniini, jota kertyy maailmanlaajuisesti teollisuudessa 50 miljoonaa tonnia vuodessa. Polttoaineena ligniini on arvoltaan 50–100 euroa tonnilta. Sille löytyy arvokkaampaakin käyttöä.

Markkinoilla on jo tuotteita, joissa on pieni määrä ligniiniä. VTT:n tavoitteena on nostaa sen osuus uudelle tasolle. 

– Väite, että ligniinistä voi tehdä kaikkea muuta paitsi rahaa ei enää pidä paikkansa, toteaa VTT:n tutkimusprofessori Kristiina Kruus.

Puumateriaali tai puuraaka-aine, joka ei kelpaa kuitutuotteiden valmistukseen, voidaan ”räjäyttää” ja näin avata se lähtömateriaaliksi sokereiden ja edelleen kemikaalien tai polttoaineiden valmistusta varten. VTT on kehittänyt menetelmiä, joilla kasvimateriaalin soluseinät rikotaan ja pilkotaan sokereiksi etanolin valmistusta varten. St1 Biofuels ja VTT ovat sopineet puupohjaisen tuotantoprosessin optimointiin tähtäävästä tutkimusyhteistyöstä.  

impulssi-anna-suurnakki-kristiina-kroos-kuva3.jpg
 

Anna Suurnäkki ja Kristiina Kruus esittelevät uusimpia VTT:llä kehitettyjä biomateriaaleja.


Puun uudet materiaaliratkaisut

Puubiomassan kaikki arvokomponentit ovat viime vuosina olleet Suomen metsäteollisuuden kiinnostuksen kohteena, ja tuloksia on näkyvissä: markkinoille on tullut mäntyöljypohjainen biodiesel ja nanoselluloosatuotteita. 

Tutkimuspäällikkö Anna Suurnäkki esittelee VTT:llä kehitettyjä tulevaisuuden tuotteita. Yksi niistä on kuiville elintarvikkeille kuten pähkinöille soveltuva pussi, joka koostuu kolmesta biopohjaisesta kerroksesta – kullakin kerroksella on oma tehtävänsä tuotteen suojaamiseksi. Yksi kerroksista on nanoselluloosafilmi, jota voidaan myös käyttää muihin sovelluksiin kuten elektroniikan painoalustaksi. 

– Olemme kehittäneet kuitupohjaisten pakkausten ominaisuuksia entistä muovattavammiksi ja keveämmiksi.

Vaahdottamalla voidaan valmistaa suojapakkauksia, eristeitä ja muita huokoisia, iskun­kestäviä tai lämpöä tai ääntä hyvin eristäviä materiaaleja. Ne voivat korvata esimerkiksi nykyisiä kylmätuotteiden pakkausmateriaaleja tai toimia komposiittina, jonka voi käytön jälkeen polttaa.

Selluloosapohjaisten tekstiilikuitujen alueella VTT on kehittänyt uusia viskoosi- ja lyocell-prosesseihin sopivia selluloosan liuotustapoja sekä menetelmiä, joissa selluloosasta voidaan vetää jatkuvaa kuitulankaa ilman selluloosa­kuidun liuottamista. Eripituisia kuituja on myös rainattu paperikoneella vaahdon avulla kuitukankaaksi. 

– Selluloosakuituja sisältävien tekstiilituotteiden kierrätys on jatkossa yhä tärkeämpää, kun lainsäädäntö orgaanisen jätteen viemistä kaatopaikoille kiristyy. Mietimme siksi jo kehitystyön alkuvaiheessa, miten selluloosa voidaan ottaa käytön jälkeen talteen esimerkiksi uuden tekstiilin valmistamiseksi, kertoo Suurnäkki.

impulssi-kuituvaahtoteknologia-biopolymeerien-vaahdotustekniikka-kuva4.jpg
 

Polyuretaani eli styroksinakin tunnettu kevyt ja halpa pakkaus- ja eristemateriaali on ympäristöongelma. VTT on kehittänyt sekä kuituvaahtoteknologiaa että biopolymeerien vaahdotustekniikkaa, joilla voitaisiin valmistaa muun muassa polyuretaania korvaavia biopohjaisia materiaaleja. 

Poltto tehokka​ammaksi

 

Osa puuaineksesta päätyy kaikesta huolimatta energian raaka-aineeksi. Energian­tuotantoa varten VTT kehittää myös termisiä prosesseja – kaasutusta ja pyrolyysiä – entistä tehokkaammiksi. Tutkimus on siirtymässä lähikuukausina VTT:n uusiin tutkimustiloihin Espoon Kivenlahdessa. VTT:n Bioruukista tulee paikka, jossa yritykset voivat kokeilla omien ideoidensa toimivuutta.


 


 

Metsä Fibre suunnittelee Äänekoskelle biotuotetehdasta​

Äänekosken nykyinen sellutehdas on kohta 30 vuoden ikäinen. Metsä Groupiin kuuluva Metsä Fibre päätti suunnitella elinkaarensa loppuun kohta tulevan tehtaansa tilalle suuremman ja monikäyttöisemmän. Päätökseen vaikuttivat puun hyvä saatavuus Suomessa sekä havusellun kasvava kysyntä maailmalla.

– Hanke odottaa vielä lopullista investointipäätöstään. Se edellyttää toimivan ympäristöluvan saamista sekä esi­suunnittelun viemistä loppuun. Jos kaikki menee hyvin, uusi biotuotetehdas käynnistyy kesällä 2017, kertoo Metsä Fibren tutkimusjohtaja Niklas von Weymarn.

Aluksi uusi tehdas eroaa vain vähän vanhasta. 

– Olemme visioineet, että sellunvalmistuksen kyljessä toimisi nykyisten rinnakkaistuotteiden lisäksi aivan uusia. Ehtivätkö ne ihan ensimmäiseen vaiheeseen – sitä on vielä vaikea sanoa. Tarkoitus on, että tehdas lopulta kehittyy nykyaikaiseksi monituotekokonaisuudeksi.

Sivutuotteista merkittävää bisnestä

Metsä Fibren nykyisiä sellunvalmistuksen rinnakkaistuotteita ovat tärpätti, mäntyöljy, sähkö, höyry, kaukolämpö, kuori
ja seulontapuru. Yrityksen liikevaihto oli vuonna 2013 noin
1,3 miljardia euroa, josta mainittujen rinnakkaistuotteiden osuus oli jo yli 10 prosenttia.

Suurimmat sivuvirrat, joita uusi tehdas voisi hyödyntää uudella tavalla, ovat kuori, seulontapuru ja ligniini. Ne päätyvät nyt energiakäyttöön. Von Weymarn uskoo, että ligniinille löytyy tulevaisuudessa polttoa huomattavasti arvokkaampia käyttökohteita. 

VTT toimii edelläkävijänä

– VTT:llä on tärkeä rooli toimia edelläkävijänä ja luoda uuden liiketoiminnan edellyttämiä osaamisplatformeja. Tästä on esimerkkinä FIBIC:in FuBio-kokonaisuus, jossa yritykset ovat VTT:n kanssa vieneet parhaita ideoita eteenpäin.​


 

 

 

Impulssihttp://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Tekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tekoaly-paljastaa-sydanpotilaan-komplikaatioriskin.aspxTekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskin
Impulssi 2/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Digitalisoimalla biotalous uudelle tasollehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisoimalla-biotalous-uudelle-tasolle.aspxDigitalisoimalla biotalous uudelle tasolle
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
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
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
Yrittäjien velvollisuus on etsiä kasvuahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yrittajien-velvollisuus-on-etsia-kasvua.aspxYrittäjien velvollisuus on etsiä kasvua
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa
Onko tulevaisuudessa jätevettä?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Onko-tulevaisuudessa-jatevetta.aspxOnko tulevaisuudessa jätevettä?
Laitteet kämmenen kokoisiksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laitteet-kammenen-kokoisiksi.aspxLaitteet kämmenen kokoisiksi
Digikärjellä kaivokseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Voimaa potkurikehitykseenhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voimaa-potkurikehitykseen.aspxVoimaa potkurikehitykseen
Laivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Laivateollisuuden-digitalisoituminen-edellyttää-huippututkimusta.aspxLaivateollisuuden digitalisoituminen edellyttää huippututkimusta
Intohimo siivittää tutkimustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/intohimo-siivittaa-tutkimusta.aspxIntohimo siivittää tutkimusta
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Enemmän kuin pelkkää piitähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Enemman-kuin-pelkkaa-piita.aspxEnemmän kuin pelkkää piitä
Impulssi 1/2015http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2015.aspxImpulssi 1/2015
Selluloosakuitu herättää vanhan puuvillatekstiilin uuteen eloonhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Selluloosakuitu-herattaa-kaytetyn-puuvillatekstiilin-uuteen-eloon.aspxSelluloosakuitu herättää vanhan puuvillatekstiilin uuteen eloon
Kännykällä mielenrauhaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kannykalla-mielenrauhaa.aspxKännykällä mielenrauhaa
Pilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pilottitehtaat-jauhavat-ideoista-liiketoimintaa.aspxPilottitehtaat jauhavat ideoista liiketoimintaa
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Asiakasasenteen airuethttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asiakasasenteen-airuet.aspxAsiakasasenteen airuet
Jari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Jari-Gustafsson-Vanhoja-ja-uusia-taantuman-voittamiseksi.aspxJari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksi
Kyberturvallisuuden puolesta monella rintamallahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuuden-puolesta-monella-rintamalla.aspxKyberturvallisuuden puolesta monella rintamalla
Impulssi 2/2015http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2015.aspxImpulssi 2/2015
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
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 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
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?
Impulssi 1/2014http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2014.aspxImpulssi 1/2014
Huoltoapua astronauteillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
5G tuo vauhtia verkkopalveluihinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5G-tuo-vauhtia-verkkopalveluihin.aspx5G tuo vauhtia verkkopalveluihin
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Impulssi 1/2016http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2016.aspxImpulssi 1/2016
Syntymäpäivälahja meiltä itsellemmehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Syntymapaivalahja-meilta-itsellemme.aspxSyntymäpäivälahja meiltä itsellemme
Tuottoisaa käyttöä Suomen biomassoillehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoisaa-kayttoa-Suomen-biomassoille.aspxTuottoisaa käyttöä Suomen biomassoille
S-ryhmä uskoo monikanavamalliinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/S-ryhma-uskoo-monikanavamalliin.aspxS-ryhmä uskoo monikanavamalliin
Ketterä ja nopea Ponssehttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Impulssi 1/2017http://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2017.aspxImpulssi 1/2017
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Kestävästi lankaa puukuidustahttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestavasti-lankaa-puukuidusta.aspxKestävästi lankaa puukuidusta
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttp://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin