Sign In
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.​


 

 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Älykäs teollisuushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykäs-teollisuus.aspxÄlykäs teollisuus
Liiketoiminnan kehittäminenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoiminnan-kehittäminen.aspxLiiketoiminnan kehittäminen
Kestävät ja älykkäät yhteisöthttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kestävät-ja-älykkäät-yhteisöt.aspxKestävät ja älykkäät yhteisöt
Palvelut PK-yrityksillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Palvelut-PK-yrityksille.aspxPalvelut PK-yrityksille
Vähähiilinen energiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Vähähiilinen-energia.aspxVähähiilinen energia
Terveys ja hyvinvointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Terveys-ja-hyvinvointi.aspxTerveys ja hyvinvointi
Biotalous ja kiertotaloushttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Biotalous-ja-kiertotalous.aspxBiotalous ja kiertotalous
Digitaalinen maailmahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaalinen-maailma.aspxDigitaalinen maailma
Impulssi 2/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2018.aspxImpulssi 2/2018
Samaa säätöä seuraavat 100 vuottahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Samaa-säätöä-seuraavat-100-vuotta.aspxSamaa säätöä seuraavat 100 vuotta
Kohti hiilineutraaleja materiaalejahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kohti-hiilineutraaleja-materiaaleja.aspxKohti hiilineutraaleja materiaaleja
5G:n avulla liikenneturvallisuus uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/5Gn-avulla-liikenneturvallisuus-uudelle-tasolle.aspx5G:n avulla liikenneturvallisuus uudelle tasolle
Älylasit haastavat kännykänhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Alylasit-haastavat-kannykan.aspxÄlylasit haastavat kännykän
Asiakasasenteen airuethttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asiakasasenteen-airuet.aspxAsiakasasenteen airuet
Digitaaliset ekosysteemit valtaavat alaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Digitaaliset-ekosysteemit-valtaavat-alaa.aspxDigitaaliset ekosysteemit valtaavat alaa
Energiaministeri laajentaisi päästökauppaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiaministeri-laajentaisi-paastokauppaa.aspxEnergiaministeri laajentaisi päästökauppaa
Energiaratkaisut ja 2050-tavoitteethttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiaratkaisut-ja-2050-tavoitteet.aspxEnergiaratkaisut ja 2050-tavoitteet
Huoltoapua astronauteillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Hybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/hybridimenetelmilla-uusia-ratkaisuja-metallien-kierratykseen.aspxHybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseen
Joustavan energiatuotannon kärkimaaksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Joustavan-energian-karkimaaksi.aspxJoustavan energiatuotannon kärkimaaksi
Kännykällä mielenrauhaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kannykalla-mielenrauhaa.aspxKännykällä mielenrauhaa
Kohti uutta syöpähoitoa soluseulonnallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kohti-uutta-syopahoitoa-soluseulonnalla.aspxKohti uutta syöpähoitoa soluseulonnalla
Maailmalla ei ole parempaa innovaatiomalliahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailmalla-ei-ole-parempaa-innovaatiomallia.aspxMaailmalla ei ole parempaa innovaatiomallia
Maailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Maailma-vuonn-2030-vastauksia-huomisen-kysymyksiin.aspxMaailma vuonna 2030 – vastauksia huomisen kysymyksiin
Matti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaajahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Matti-Apunen-Ongelma-nimelta-huippuosaaja.aspxMatti Apunen: Ongelma nimeltä huippuosaaja
Multifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksiahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Multifunktionaaliset-polysakkaridit-avaavat-uusia-mahdollisuuksia.aspxMultifunktionaaliset polysakkaridit tuovat elintarviketeollisuudelle uusia mahdollisuuksia
Pekka Soinin Business Finland on yritysten ”kansainvälistymiskanava”https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pekka-Soinin-Business-Finland-on-yritysten-kansainvalistymiskanava.aspxPekka Soinin Business Finland on yritysten ”kansainvälistymiskanava”
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Matti Apunen: Ratkaisun ytimessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ratkaisun-ytimessa.aspxMatti Apunen: Ratkaisun ytimessä
Bisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sauli-Tormala-Kasvua-kansainvalisilta-kentilta.aspxBisnesenkeli Sauli Törmälä: Kasvua kansainvälisiltä kentiltä
Suomi on hyvä investointihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Suomi-on-hyva-investointi.aspxSuomi on hyvä investointi
Täydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristöhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Taydellinen-arktisten-ratkaisujen-pilottiymparisto.aspxTäydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristö
Teollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollisuuden-kyberturvallisuus-paranee-yhteistyolla.aspxTeollisuuden kyberturvallisuus paranee yhteistyöllä
Tuottoisaa käyttöä Suomen biomassoillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuottoisaa-kayttoa-Suomen-biomassoille.aspxTuottoisaa käyttöä Suomen biomassoille
Uudet synteettisen biologian teknologiat mullistavat mikrobien muokkauksenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudet-synteettisen-biologian-teknologiat-mullistavat-mikrobien-muokkauksen.aspxUudet synteettisen biologian teknologiat mullistavat mikrobien muokkauksen
Voiko ympäristöväittämiin luottaa?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Voiko-ymparistovaittamiin-luottaa.aspxVoiko ympäristöväittämiin luottaa?
Yhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Yhteisöllisiä-asumisratkaisuja-Suomesta-Namibiaan.aspxYhteisöllisiä asumisratkaisuja Suomesta Namibiaan
LEO tuo älyä sylintereihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/LEO-tuo-alya-sylintereihin.aspxLEO tuo älyä sylintereihin
Robotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robotiikka-–-monien-mahdollisuuksien-tekniikkaa.aspxRobotiikka – monien mahdollisuuksien tekniikkaa
FinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasollehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FinnCERES-vie-materiaalien-biotalouden-uudelle-tasolle-.aspxFinnCERES vie materiaalien biotalouden uudelle tasolle
Elintarvikkeet muutoksessahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
Älykkäämpiä tuotteita ja kokonaisuuksia – entistä tehokkaammin tuotettunahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Älykkäämpiä-tuotteita-ja-kokonaisuuksia-–-entistä-tehokkaammin-tuotettuna.aspxÄlykkäämpiä tuotteita ja kokonaisuuksia – entistä tehokkaammin tuotettuna
Infinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Infinited-Fiber-tuo-muutoksen-tekstiiliteollisuuteen.aspxInfinited Fiber tuo muutoksen tekstiiliteollisuuteen
Kiertotalous sakkaa – materiaalit pitää saada kiertoon https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kiertotalous-sakkaa-–-materiaalit-pitää-saada-kiertoon-.aspxKiertotalous sakkaa – materiaalit pitää saada kiertoon
Pakkausmuovi vaihtuu puukuituunhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Pakkausmuovi-vaihtuu-puukuituun.aspxPakkausmuovi vaihtuu puukuituun
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Uudet puupohjaiset materiaalit apuna muovijätteen vähentämisessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uudet-puupohjaiset-materiaalit-apuna-muovijätteen-vähentämisessä.aspxUudet puupohjaiset materiaalit apuna muovijätteen vähentämisessä
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?
Kolmiulotteinen virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus – Kohti uusia maailmojahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kolmiulotteinen-virtuaalitodellisuus-ja-lisätty-todellisuus-Kohti-uusia-maailmoja.aspxKolmiulotteinen virtuaalitodellisuus ja lisätty todellisuus – Kohti uusia maailmoja