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.

 

 

Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiImpulssi
Tekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tekoaly-paljastaa-sydanpotilaan-komplikaatioriskin.aspxTekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskin
Impulssi 2/2017https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2017.aspxImpulssi 2/2017
Syntymäpäivälahja meiltä itsellemmehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Syntymapaivalahja-meilta-itsellemme.aspxSyntymäpäivälahja meiltä itsellemme
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Suomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-tavoittelee-karkipaikkaa-tekoalyn-soveltamisessa.aspxSuomi tavoittelee kärkipaikkaa tekoälyn soveltamisessa
Tuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöönhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuotteita-jätteestä.aspxTuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöön
IPR edellä ulkomaillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/IPR-edella-ulkomaille.aspxIPR edellä ulkomaille
Impulssi 1/2014https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2014.aspxImpulssi 1/2014
Impulssi 1/2015https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2015.aspxImpulssi 1/2015
Huoltoapua astronauteillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Robottiautojen esiinmarssihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robottiautojen-esiinmarssi.aspxRobottiautojen esiinmarssi
Panimolaboratorio – Paremman oluen puolestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Panimolaboratorio-paremman-oluen-puolesta.aspxPanimolaboratorio – Paremman oluen puolesta
Maailma kuluttajien silminhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-kuluttajien-silmin.aspxMaailma kuluttajien silmin
VTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/VTTn_spinno_GrainSense_tuo_laboratorion-maanviljelijan-kouraan.aspxVTT:n spinno GrainSense tuo laboratorion maanviljelijän kouraan
Puhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puhtaampaa-kaupunkiliikennetta-puupohjaisella-dieselilla.aspxPuhtaampaa kaupunkiliikennettä puupohjaisella dieselillä
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
Digitalisaatio tasoittaa erojahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisaatio-tasoittaa-eroja.aspxDigitalisaatio tasoittaa eroja
Intohimo siivittää tutkimustahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/intohimo-siivittaa-tutkimusta.aspxIntohimo siivittää tutkimusta
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi
Tuottoa sijoituksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoa-sijoituksille.aspxTuottoa sijoituksille
SMACC – älyä koneisiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/SMACC-alya-koneisiin.aspxSMACC – älyä koneisiin
Brasilia viitoittaa bioenergian tietähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Brasilia-viitoittaa-bioenergian-tieta.aspxBrasilia viitoittaa bioenergian tietä
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Hulevedet puhtaiksi Leca-sorallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hulevedet-puhtaiksi-Leca-soralla.aspxHulevedet puhtaiksi Leca-soralla
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Puolustusvoimat hakee etumatkaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puolustusvoimat-hakee-etumatkaa.aspxPuolustusvoimat hakee etumatkaa
Wärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisellahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Wärtsilän-Jaakko-Eskolaä-Menestymme-vain-innovoinnilla-ja-uusiutumisella.aspxWärtsilän Jaakko Eskola: Menestymme vain innovoinnilla ja uusiutumisella
Mahdollisuus piilee haasteissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mahdollisuus-piilee-haasteissa.aspxMahdollisuus piilee haasteissa
Älylasit haastavat kännykänhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Tulevaisuuden sensorihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tulevaisuuden-sensori.aspxTulevaisuuden sensori
Ketterä ja nopea Ponssehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Impulssi 2/2015https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2015.aspxImpulssi 2/2015
Kaura on kysyttyä tavaraa maailmallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaura-on-kysyttya-tavaraa-maailmalla.aspxKaura on kysyttyä tavaraa maailmalla
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Elintarvikkeet muutoksessahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
Impulssi 2/2014https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2014.aspxImpulssi 2/2014
Kohti uutta syöpähoitoa soluseulonnallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kohti-uutta-syopahoitoa-soluseulonnalla.aspxKohti uutta syöpähoitoa soluseulonnalla
Enemmän kuin pelkkää piitähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Enemman-kuin-pelkkaa-piita.aspxEnemmän kuin pelkkää piitä
Voiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-alykkaiden-kaupunkien-suorituskykya-mitata.aspxVoiko älykkäiden kaupunkien suorituskykyä mitata?
Terveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveytta-ja-tehokkuutta-ruuan-laadusta-tinkimatta.aspxTerveyttä ja tehokkuutta ruuan laadusta tinkimättä
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Impulssi 2/2016https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2016.aspxImpulssi 2/2016
Muutosjohtamisen luova voimahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Muutosjohtamisen-luova-voima.aspxMuutosjohtamisen luova voima
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Digitalisoimalla biotalous uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitalisoimalla-biotalous-uudelle-tasolle.aspxDigitalisoimalla biotalous uudelle tasolle
Digikärjellä kaivokseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digikärjella-kaivokseen.aspxDigikärjellä kaivokseen
Lämpöaistimus on monen tekijän summahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Lampoaistimus-on-monen-tekijan-summa.aspxLämpöaistimus on monen tekijän summa