Uutiset

Viisi asiaa, jotka jokaisen pitäisi tietää kestävästä biotaloudesta ja sen vauhdittamisesta

Aalto-yliopiston Bioinnovaatiokeskuksessa työskentelevä Luana Dessbesell kertoo, miten kasvuyrittäjiä vaanivat haasteet voitetaan ja mikä tekee bioinnovaatiosta aidosti kestävän.
Earth and a pine seedling
Biotuotteiden arvoketju pitää rakentaa niin, että koko raaka-aine voidaan hyödyntää kestävästi. Kuva: Anne Kinnunen / Aalto-yliopisto

1.  Nykyinen bioinnovaatioiden kaupallistamisprosessi on liian hidas

Usein ajatellaan, että menestys alkaa siitä hetkestä, kun keksintö ”spinnaa” eli sitä kaupallistamaan perustetaan yritys. Mutta siitähän isoimmat haasteet vasta alkavat: rahoituksen hakeminen, pilotointi, skaalaaminen ja markkinoiden valloittaminen.

Minä ajattelen polkua insinöörimäisesti, tekniikan valmiutta kuvaavalla asteikolla. Siinä 1 on kaupallistamisidea ja vasta 9 on kaupallinen menestys, esimerkiksi kuluttajien saatavilla oleva tuote tai teollisuuden prosessia parantava keksintö. Myös teknologian lisensiointi isolle yritykselle tulkitaan menestykseksi, mutta onko se hyvä asia talouden tai ympäristön kannalta? Hyödyttääkö se yhteiskuntaa? Usein kilpaileva yritys voi ostaa oikeudet keksintöön vain saadakseen haastajan pois markkinoilta tai ei osaa huomioida kaikkia kaupallistamiseen liittyviä haasteita, jolloin keksintö jää hyllylle. Kummassakin tapauksessa uusi kestävä liiketoiminta jää syntymättä.

Biotaloudessa tie tutkimusläpimurrosta kaupalliseksi menestykseksi vie helposti yli 20 vuotta. Skaalaamisessa vaadittavat investoinnit ovat jo alussa miljoonaluokkaa ja prosessit monimutkaisia. Yrityksille ja sijoittajille kaksi vuosikymmentä on pitkä aika, samoin ympäristölle, sillä esimerkiksi ilmastonmuutostaistelu vaatii uusia kestäviä ratkaisuja. Siksi bioinnovaatioiden toteuttamisprosessia on vauhditettava.

2. Puusta on melkein mihin tahansa – mutta siinä on haasteensa

Yksi syy siihen, että uusien bioinnovaatioiden kehittäminen on niin hidasta, on raaka-aineessa. 

Vaikka biotuotteiden raaka-aineina voidaan hyödyntää esimerkiksi olkea ja levää, ylivoimaisesti tärkein raaka-aine on puu. Luonto on muokannut puusta miljoonien vuosien aikana huikean luomuksen, jonka rakenneosat – selluloosa, hemiselluloosa ja ligniini – taipuvat moniin tarkoituksiin tekstiilikuiduista pinnoitteisiin ja elintarvikkeisiin.

Koska puu on elävä materiaali, se ei kuitenkaan ole yhtä tasalaatuista kuin nykyiset, fossiilisista polttoaineista saatavat raaka-aineet. Pienikin ero puun kasvupaikassa tai vaikka kaadon ajankohdassa voi vaikuttaa koko prosessiin, ja tämä pitää osata ottaa tuotekehityksessä huomioon. Sellu- ja paperiteollisuuden ydin- ja sivuvirtojen analyysi on osoittanut, että arvokkaiden biotuotteiden ja -materiaalien saaminen kestävästi kasvatetuista metsistä on monimutkaista – mutta mahdollista.

Professor Luana Dessbesell pictured outside, wearing a green jacket.
Luana Dessbesell aloitti Aalto-yliopiston kemian tekniikan professorina helmikuussa 2023. Kuva: Kristina Tsvetkova / Aalto-yliopisto

3. Muutokseen tarvitaan rohkeutta – myös rahoituksessa

Vuonna 2020 Jane ja Aatos Erkon säätiö antoi Aallolle 10,5 miljoonaa euroa Bioinnovaatiokeskuksen perustamiseen. Avustus on hyvin poikkeuksellinen, sillä keskus sai suuren vapauden käyttää sen uusien innovaatioiden kehittämiseen, ilman tiukkoja tuotevaatimuksia tai tuotto-odotuksia. Keskitymme tekstiilikuituihin ja pakkausmateriaaleihin, koska niissä on paljon potentiaalia.

Yksi tutkimuslähtöisten innovaattorin tai startupin kohtalonhetki koittaa, kun siirrytään laboratoriosta pilottivaiheeseen eli testaamaan teknologiaa isommassa mittakaavassa. Niin monen matka päättyy siihen, että vaiheesta puhutaan ”kuolemanlaaksona”. Riskin vähentämiseen tarvitaan monialaisuuden lisäksi lisää soveltavaa tutkimusta ja julkaisuja, myös kaupallisesta puolesta. Startupit voisivat myös hyödyntää pidempään yliopistojen tutkimuspotentiaalia.

Toivoisin myös lisää rohkeutta ja uutta ajattelua sekä päättäjiltä että yrityksiltä. Ajatellaan vaikka perinteistä. riskejä kaihtavaa metsäteollisuutta, joka on ollut vaikeuksissa eri puolilla maailmaa. Ehkä yliopistojen innovaatiotutkimus voisi tukea yrityksiä niin, että ne voisivat siirtyä nopeammin uusiin tuotteisiin ja välttää tehtaiden sulkemisen ja irtisanomiset. 

Rohkeutta vaaditaan myös meiltä tutkijoilta. Rekrytoivan professorin pitää tunnistaa tähdet myös oman alan ulkopuolelta. Jos haluan tehdä yhteistyötä vaatejätin kanssa, en ehkä tarvitse tiimiini lisää insinöörejä vaan muotoilijan, joka puhuu firman kanssa samaa kieltä ja ymmärtää kuluttajien tarpeet.

4. Monialainen yhteistyö vauhdittaa prosessia

Bioinnovaatiokeskuksen ja sen monialaisen tohtorikoulun perustaminen teki mahdolliseksi myös professuurini perustamisen. Juuri tehtävän ainutlaatuisuus houkutteli minut Suomeen – Aallolla oli rohkeutta palkata minut tekemään jotain aivan uutta, ei vain täyttämään jo olemassa olevaa professorin tehtävää.

Monialaisuus ja teollisuusyhteistyö on innovaatioiden vauhdittamisessa välttämätöntä. Miten ymmärrämme koko arvoketjun teknologiasta muotoiluun ja bisnesmalleihin, jos teemme työtä siiloissa? Meillä väitöskirjatutkija saa ohjausta eri alojen professoreilta ja asiantuntijoilta, mikä tuo tutkimukseen erilaisia näkökulmia. Tiivis yhteistyö auttaa huomioimaan arvoketjun eri puolet riittävän varhaisessa vaiheessa, mikä ehkäisee virheitä ja vauhdittaa prosessia. Myös teollisuuden pitää olla mukana uusien tuotteiden kehittämisessä alusta asti.

Green fabrics
Bioinnovaatiokeskuksessa keskitytään erityisesti tekstiilikuituihin ja pakkausmateriaaleihin, koska niissä on paljon potentiaalia. Kuva: Jaea Chang / Aalto-yliopisto

5. Bio- ei ole automaattisesti kestävä 

Puu materiaalina ei yksin riitä tekemään innovaatiosta kestävää.

Koko arvoketju pitää saada kestäväksi jokaisessa sen vaiheessa – paitsi ympäristön, myös talouden, työntekijöiden ja kuluttajien näkökulmasta.  Tämä tarkoittaa muun muassa sitä, että valmistus voidaan skaalata kannattavasti niin, että tuote ei ole vain varakkaiden hifistelijöiden vaan ihan tavallisten kuluttajien ulottuvilla. 

Arvoketju pitää myös rakentaa niin, että koko raaka-aine voidaan hyödyntää kestävästi. Ei riitä, että yhdestä puun rakenneosasta tehdään hienoa tuotetta, jos loput heitetään pois tai poltetaan päästöiksi ilmakehään – se on sekä ekologisesti että taloudellisesti kestämätöntä. Puhumme maasta maahan -lähestymistavasta, jossa biotuotteet arvioidaan koko kiertokulkunsa perusteella, ensimmäisestä vaiheesta viimeiseen. Vaikka materiaalia kierrätettäisiin satoja kertoja, palaa se maaperään jossakin muodossa. 

Koska puu sitoo kasvaessaan hiiltä, siitä tehtävä biomateriaali on aidosti kestävä vasta, kun se on hiilinegatiivinen. Se edellyttää, että valmistus saadaan toimimaan suljetussa kierrossa, jolloin jätettä syntyy tuskin lainkaan, vaan lähes kaikki voidaan kierrättää uudelleen käytettäväksi. Olen ehkä vähän puolueellinen, mutta uskon vahvasti, että ensimmäisenä tämä toteutuu kierrätettävien laatutekstiilien valmistuksessa.

Luana Dessbesell haluaa muuttaa biotuotetutkimuksen kaupalliseksi menestykseksi

Professori Luana Dessbesellin tavoite on kuroa umpeen yliopiston ja teollisuuden välinen kuilu. Dessbesellin luotsaama monitieteellinen tutkimusryhmä Sustainable Bioproducts Innovation tukee uusien metsäpohjaisten innovaatioiden kehitystä ja kaupallistamista.

Lue lisää
Professor Dessbesell in a lab, wearing a green jacket
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:

Lue lisää uutisia

Shankar Deka on sähkötekniikan ja automaation laitoksen apulaisprofessori.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Robotiikka tarvitsee turvallisia käyttäytymismalleja

Robotiikka ja autonomiset järjestelmät kehittyvät nopeasti. Algoritmit, jotka kestävät häiriöitä ja epävarmuustekijöitä järjestelmässä ja ympäristössä, ovat kehityksen kannalta kriittisiä.
Tundramaisema, jossa maassa yläosastaan avoimia tutkimuskammioita.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Tutkimus selvitti ilmastonmuutoksen vaikutusta tundralla: lämpeneminen voi lisätä hiilen vapautumista hälyttävästi

Ilman ja maaperän lämpeneminen sekä maaperän kuivuminen lisäsi hiilen vapautumista tundran ekosysteemistä.
People registration to SSD
Mediatiedotteet Julkaistu:

Vuoden suurimman kestävyystapahtuman ohjelma julkaistu - mukana muun muassa taloustieteilijä Kate Raworth ja presidentti Tarja Halonen

Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston Sustainability Science Days -tapahtuma yhdistyy tänä vuonna maailman suurimman kestävyys- ja innovaatiokonferenssin kanssa. Tapahtumassa 2000 asiantuntijaa kokoontuu ratkaisemaan kestävyyshaasteita.
Kesäinen Otaniemen rantanäkymä, jossa Aalto-yliopiston logo ja tapahtuman nimi sekä VTT:n ja Avoimen tieteen logot.
Kampus, Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Avoimen tieteen ja tutkimuksen kesäpäivät 2024 järjestetään Aalto-yliopistossa

Avoimen tieteen kesäpäivät pidetään Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksella ja Zoomissa 3.–4.6. Ilmoittauduthan 3.5. mennessä!