Tähtäimessä biotalouden innovaatiot ja läpimurtotuotteet

Bio- ja kiertotalouden kehittämisessä on valtavasti bisnespotentiaalia, mutta myös iso joukko ratkaistavia haasteita. Uudenlainen rohkea ajattelu ja monialainen yhteistyö ovat avaimia läpimurtojen saavuttamiseen. Näin uskotaan Bioinnovaatiokeskuksessa, jonka Aalto on perustanut Jane ja Aatos Erkon säätiön 10,5 miljoonan euron tuen avulla. Bioinnovaatiokeskuksen yhtenä tavoitteena on luoda innovaatioita ja tuotteiksi kaupallistettavia läpimurtoja ekologisesti kestävien tekstiilien ja pakkausten alalla.

Tohtorikoulun viisi ensimmäistä projektia käynnistyivät alkuvuodesta 2022. Kuhunkin niistä on rekrytoitu yksi opiskelija. Tohtorikoulun ensimmäinen haku herätti runsaasti kansainvälistä kiinnostusta ja hakemuksia tuli ympäri maailmaa. Jane ja Aatos Erkon säätiön tuen turvin perustetaan kestävät biotuoteinnovaatiot-professuuri, jonka rekrytointi on parhaillaan käynnissä.

”Bioinnovaatiokeskuksen toiminta etenee vauhdikkaasti ja tavoitteellisesti. Oli hieno ja rohkea tapa kilpailuttaa uudet tutkimusprojektit avoimesti koko yliopiston sisällä. Seuraamme uteliaan kiinnostuneina näiden poikkitieteellisten projektien etenemistä ja koko keskuksen toimintaa”, toteaa Jane ja Aatos Erkon säätiön asiamies Hanna-Mari Peltomäki.

Tekoälyn avulla biomateriaalipohjaista tekstiilikuitua

Aallon eri osaamisaloja ennakkoluulottomalla tavalla yhdistävät tohtorikoulun tutkimusprojektit tähtäävät innovaatioihin kestävien tekstiilien ja pakkausten alalla. Tohtoriopiskelija Matteo Iannacchero työskentelee AI-Yarn-projektissa, jossa kehitetään ekologisesti kestäviä elektronisia tekstiilikuituja hyödyntäen nanoselluloosaa, viruspartikkeleita ja tekoälyä.

Projekti hyödyntää koneoppimisen ja tekoälyn keinoja biomateriaalien kehitystyössä. Milanon yliopistosta teollisen kemian maisteriksi valmistunut Iannacchero on innoissaan tutkimuksesta, jossa eri tieteenalat yhdistävät voimansa aivan uudenlaisen materiaalin kehittämiseksi.

”Kyse ei ole vain uudesta materiaalista, vaan myös täysin uusista käyttökohteista aina lääketieteestä arkipäivän sovelluksiin. Projektilla on suuri potentiaali läpimurtoihin, kuten koko tekstiilialalla. En malta odottaa, että pääsen kirjoittamaan ensimmäistä julkaisuani”, Iannacchero toteaa.

Origamista apua pakkaussuunnitteluun

Yhdysvaltalaissaksalainen tohtoriopiskelija Laureen Mahler on mukana Cellugami-projektissa, jossa kehitetään ekologisia pakkausratkaisuja origamitaitosmenetelmiä hyödyntäen. Tutkimuksessa yhdistyvät muotoilu, insinöörisuunnittelu ja matemaattinen mallintaminen.

Mahlerin oma tausta on visuaalisessa muotoilussa, paperitekniikassa ja grafiikassa. ”On hienoa olla mukana aidosti poikkitieteellisessä projektissa, jossa muotoilua käytetään tämän päivän tärkeiden ongelmien ratkaisemiseen arkipäivän sovelluksissa. Aallon korkeatasoisen muotoilualan tutkimuksen yhdistäminen Bioinnovaatiokeskuksen kestävyys-, kierrätys- ja uusiokäyttötavoitteisiin on elintärkeää, kun pyrimme yhdessä pienentämään hiilijalanjälkeämme”, hän sanoo.

Tohtorikoulun tutkimusprojekteissa kehitetään myös ekologisesti kestäviä älykkäitä pakkauksia, puun pääainesosaa ligniiniä sisältäviä kestäviä päällysteitä sekä tulevaisuuden kangasta, jonka lankoihin on integroitu ihmiskehon toimintojen sensorointia tekoälyn keinoin.

Yritykset mukaan yhteistyöhön

Uudet läpimurtoratkaisut vaativat vahvaa teknologista kehitystyötä, ja siksi Aalto käyttää lahjoitusvaroja myös huippuluokan infrastruktuuriin. Bioinnovaatiokeskus teki ensimmäisen merkittävän investointinsa Ioncell®-teknologiaan perustuvan pilottilaitteiston rakentamiseen. Laitteiston rakentamisen mahdollisti Jane ja Aatos Erkon säätiön tuki. Pilottilinjaston avulla puusta ja tekstiilijätteestä ekologista tekstiilikuitua tekevän Ioncell®-menetelmän kehitys otti ison harppauksen eteenpäin.

”Myös jatkossa laiteinvestoinnit liittyvät Aallossa kehitettyihin teknologioihin, jotka edistävät bioinnovaatioita ja kiertotalousprosesseja. Tutkimusinfrastruktuuri tukee myös opetustoimintaa, jolla koulutetaan uuden sukupolven asiantuntijoita”, Hummel toteaa.

Bioinnovaatiokeskuksen toinen projektihaku aukeaa syksyllä 2022, ja siihen toivotaan mukaan myös yrityksiä. Projektihaun myötä tohtorikoulussa avautuu paikkoja uusille opiskelijoille. Kaikkiaan säätiön tuella palkataan 10–12 tohtoriopiskelijaa.

”Suomi on yksi biotalouden edelläkävijämaista. Yhdessä suomalaisten ja kansainvälisten yritysten kanssa haluamme vahvistaa tätä asemaa ja kouluttaa visionäärisiä, monitieteisesti ajattelevia asiantuntijoita. Nämä tulevaisuuden osaajat voivat osaltaan auttaa sekä alkutaipaleella olevia startupeja että olemassa olevia yrityksiä tulemaan kestävien biotuotteiden valmistuksen ja kiertotalouden johtaviksi toimijoiksi”, sanoo Hummel.

Palaa etusivulle