Lahjoita tulevaisuus

Biotuotteet mullistavat Suomen metsätalouden

Aalto-yliopistossa ollaan uusien biopohjaisten supermateriaalien äärellä. Puubiomassasta etsitään korvaajaa öljypohjaisille tekstiileille ja muoville. Se on myös vertaansa vailla oleva tuoteinnovaatioiden lähtöaine. Nyt on isketty kultasuoneen.
Sinistä Ioncell-kuitua
Biopohjaiset materiaalit ovat avain tekstiilien kestävään käyttöön. Ioncell®-menetelmällä selluloosasta ja kierrätysmateriaaleista, kuten tekstiilijätteestä, saadaan kehrättyä ensiluokkaista tekstiilikuitua.

Mikrokiteinen selluloosa voi tulevaisuudessa korvata juustossa rasvaa, tuoda lisäkuitua aamupuuroon, terästää rehua tai jopa ehkäistä tuotantoeläinten sairauksia. Se voi myös korvata muovin pakkausmateriaaleissa ja öljypohjaiset keinokuidut tekstiileissä. Aalto-yliopistossa professori Olli Dahlin johdolla kehitetty uusi valmistusmenetelmä avaa mikrokiteiselle selluloosalle (MCC) täysin uudet markkinat. AaltoCell™-teknologian avulla mikrokiteistä selluloosaa voidaan valmistaa huomattavasti nykyistä edullisemmin ja ekologisemmin. 

”Meillä on käsissämme huikeat mahdollisuudet. Selluloosa on uusiutuva ja biohajoava materiaali, jolla voidaan tulevaisuudessa korvata esimerkiksi muovia”, sanoo Aalto-yliopiston innovaatioista vastaava vararehtori Janne Laine. Mikrokiteinen selluloosa voi muuttaa Suomen sellutehtaat biotuotetehtaiksi, jotka nostavat maamme metsäsektorin aivan uudelle tasolle. ”Sen sijaan, että Suomesta viedään maailmalle sellua, voisimme viedä siitä jalostettuja korkean lisäarvon tuotteita. Puubiomassa antaa mahdollisuudet mitä erilaisimpien tuotteiden kehittämiseen. Suomi on tässä etulyöntiasemassa, koska olemme tutun materiaalin äärellä”, toteaa Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulun dekaani Kristiina Kruus

Aalto University / Janne Laine / Photo: Anni Hanén
Janne Laine, Vararehtori, Innovaatiot

Markkinat mullistava AaltoCell™ 

Tällä hetkellä mikrokiteistä selluloosaa valmistetaan maailmanlaajuisesti pieniä määriä lähinnä lääketieteen sovelluksiin. Patentoitu AaltoCell™-teknologia voi mullistaa kaiken. Jo yhdellä sitä hyödyntävällä tehtaalla voidaan tuplata maailman tämän hetken MCC-tuotanto.

”AaltoCell™-teknologian hienous on siinä, että sillä mikrokiteistä selluloosaa voidaan valmistaa olemassa olevissa sellutehtaissa suurella kapasiteetilla. Valmistusprosessia hienosäädetään sen mukaan, minkä jalostusarvon tuotteisiin sitä kulloinkin tarvitaan. Myös tehtaan sellun ja MCC:n tuotannon keskinäistä suhdetta voidaan skaalata”, Laine huomauttaa. 

Markkinat ovat pian täynnä, jos MCC:lle ei etsitä uusia käyttökohteita. Ja niitähän löytyy. Yksi potentiaalinen ison volyymin kohde on rehuteollisuus. Märehtijöille MCC on rehun energiapitoisuutta nostavaa voimaruokaa ja siipikarjalle taas kasvua ja hyvinvointia parantava kuitulisä. MCC:lla on myös elintarvikeluokitus: se voi pitää esimerkiksi jugurtin rakenteen tasaisena tai olla kuitulisä vaikkapa pullassa. Siinä missä rehuun kelpaa vähemmän käsitelty ruskea MCC, vaativat esimerkiksi lääketuotteet pitkälle jalostettua valkoista mikrokiteistä selluloosaa.

Aalto-yliopisto vie AaltoCell™-teknologiaa globaaleille markkinoille yhteistyössä paperi- ja selluteollisuuden laitevalmistaja Andritz Oy:n kanssa. Näköpiirissä on, että ensimmäiset tuotantolaitokset ovat käynnissä muutaman vuoden sisällä. Teknologian kaupallistamisen ohessa Aalto ja Andritz kehittävät mikrokiteiselle selluloosalle uusia käyttökohteita.

Kohti korkean jalostusarvon tuotteita

Selluloosa on uusiutuva luonnonvara, jota Suomen metsät ovat pullollaan. Maailmalla on iso kysyntä biopohjaisille kestävän kehityksen ratkaisuille. ”Suomen metsäteollisuus tulee jatkossa muuttumaan radikaalisti. Olen vakuuttunut siitä, että 20 vuoden kuluttua kaikissa metsäsektorin yrityksissä on tekstiiliin liittyvää toimintaa. Kaikki ymmärtävät sen, että selluun nähden tekstiilistä saa vähintään tuplahinnan”, Laine sanoo. 

Uusilla tuotteilla Suomen metsäsektorin arvoa voidaan kasvattaa nykyisestä todella merkittävästi. Samalla avautuu isoja mahdollisuuksia uudelle yritystoiminnalle. ”Jatkossa tarvitaan toimijoita, jotka valmistavat mikrokiteisestä selluloosakuidusta esimerkiksi pakkausmateriaalia, kangasta tai vaikkapa suklaan raaka-ainetta. Eri tuotteiden koko arvoketjun saaminen Suomeen avaisi maan taloudelle valtavat mahdollisuudet”, sanoo Laine. ”Nyt on oikeasti käsillä kulta-aika. Pidetään bisnes omissa käsissä.”

Aalto tekee tiivistä yhteistyötä teollisuuden kanssa uusien biomassapohjaisten innovaatioiden parissa. Myös biohajoavaan nanoselluloosaan kohdistuu suuria odotuksia. Kun selluloosa pilkotaan nanomittakaavan kuiduiksi, on käsillä äärimmäisen luja ja kevyt materiaali.

Kristiina Kruus
Kristiina Kruus, Kemian tekniikan korkeakoulun dekaani

Aalto on yhdessä VTT:n kanssa luonut uuden materiaalin yhdistämällä nanoselluloosaa ja hämähäkin seitistä löytyvää silkkiproteiinia. Tuloksena on sekä luja, jäykkä että sitkeä materiaali. Aalto on myös ollut mukana kehittämässä kasvipohjaista myrkytöntä liimaa, joka on äärimmäisen vahvaa.

Vain mielikuvitus on rajana, kun nanoselluloosalle haetaan uusia käyttökohteita, kuten kaivosvesien puhdistus, maalin täyteaine tai muovin korvaaminen paperipinnoitteessa. ”Aalto on maailman kärkeä nanoselluloosasovellusten kehittämisessä ja mitalisijoilla alan tieteellisten julkaisujen määrässä”, toteaa Kruus.

Kohti tekstiilivallankumousta

Maailmassa tuotetaan tällä hetkellä 100 miljoonaa tonnia tekstiiliä vuodessa. Vuoteen 2050 mennessä tarve nousee 250 miljoonaan tonniin. Öljypohjaisilla keinokuiduilla tai paljon viljelyalaa ja vettä vievällä puuvillalla sitä ei voida mitenkään kattaa. Tätä menoa maailma myös hukkuu tekstiilivuoriin, kun vain yksi prosentti tekstiileistä päätyy kierrätykseen. Biopohjaiset materiaalit ovat avain tekstiilien kestävään käyttöön ja tehokkaampaan kierrätykseen. ”Vaatealan jätit etsivät kuumeisesti vaihtoehtoja nykyisille öljypohjaisille keinokuiduille ja esimerkiksi Ikean tavoitteena on, että sen kaikki tuotteet ovat biopohjaisia vuoteen 2030 mennessä”, Laine kertoo.

Aalto on jo näyttänyt maailmalle mallia matkalla kohti kestävää tekstiilituotantoa. Aallossa kehitetyllä Ioncell®-menetelmällä selluloosasta ja kierrätysmateriaaleista kuten tekstiilijätteestä saadaan kehrättyä ensiluokkaista tekstiilikuitua. Valmistuksessa käytetään Helsingin yliopistossa kehitettyä ionista liuotinta. Ioncell®-tarinassa on mukana aaltolaisia kemisteistä tekstiilialan osaajiin ja työ on johtanut uniikkiluomuksiin aina rouva Jenni Haukion itsenäisyyspäivän juhla-asua ja Marimekolle suunniteltua Allu-mekkoa myöten. ”Meillä tehdään uraauurtavaa työtä biomateriaalien kehittämisessä. Muutamme maailmaa AaltoCell™- ja Ioncell®-kaltaisten innovaatioiden avulla”, Kruus sanoo.

Teksti: Marjukka Puolakka

Haemme lahjoituksia, joilla voidaan mahdollistaa biopohjaisten materiaalien kehitys sekä alan opetuksen ja tutkimuksen jatkuminen Aallossa.

Kiinnostuitko? Ota yhteyttä

 Jenni Pyytövaara

Jenni Pyytövaara

lahjoittajasuhteet

Tutustu Aallon materiaalialojen tutkimukseen ja tulosten kaupallistamiseen

Metals_photo Eeva Suorlahti fir Materials Platform

Aalto Materials Platform

Materials Platform -yhteistyöalusta tukee ja kehittää toimia, jotka edistävät materiaalialojen tutkimusta ja vauhdittavat tulosten kaupallistamista.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu