Uudet biotuotteet ovat siirtymässä laboratoriosta teolliseen tuotantoon.
Aqvacomp Oy valmistaa Raumalla pilottitehtaallaan sellusta ja muovista biokomposiittia, jota voi käyttää monien erilaisten tuotteiden valmistukseen. Yhtiön patentoimassa teknologiassa sellukuidun rakennetta ei rikota. Biokomposiitilla voi korvata lasikuituvahvisteista muovia esimerkiksi huonekaluissa, kodinelektroniikassa tai autoteollisuudessa.
Äänekosken biotuotetehtaan kyljessä käynnistää koelaitostaan MI Demo Oy, Metsä Groupin innovaatioyhtiö Metsä Springin ja Itochu Corporationin yhteisyritys, joka valmistaa sellusta tekstiilikuituja. Metsä Spring on tehnyt pääomasijoituksen myös Woodioon, joka kehittää ja valmistaa täysin vedenkestäviä puukomposiittituotteita.
Biokomposiitit ja tekstiilikuidut ovat erinomaisia esimerkkejä uusista biotuotteista. Niiden raaka-aineena käytetään uusiutuvasta puuraaka-aineesta valmistettua havusellua. Molemmat ovat lisäksi niin sanottuja drop in -materiaaleja, joita voidaan käyttää sellaisenaan teollisissa prosesseissa öljypohjaisten materiaalien korvaajina.
Uudet sellupohjaiset biotuotteet laajentavat tuotevalikoimaa
Metsä Fibren strategiassa uudet sellupohjaiset biotuotteet ovat nykyistä tuotevalikoimaa laajentavia ja monipuolistavia tuotteita.
– Sellun painoarvo ei romahda, mutta sen rinnalle tulee muita entistä vahvempia tukijalkoja. Esimerkiksi tekstiilikuidun valmistuksessa sellua jalostetaan eteenpäin ja meidän tuottamamme sellu menee uuteen arvoketjuun, jossa sitä ei ole aiemmin käytetty. Syntyy kokonaan uutta liikevaihtoa, kiteyttää Metsä Fibren liiketoiminnan kehityspäällikkö, Katariina Kemppainen.
– Entistä ekologisempien tuotteiden kysyntä kasvaa varmasti. Meidän kannaltamme tilaisuus on ainutlaatuinen, sillä havusellustamme valmistettu tekstiilikuitu soveltuu esimerkiksi langan valmistukseen sellaisenaan, ja sillä voi korvata puuvillakuitua tai öljystä valmistettuja kuituja.
Sellun jatkojalostus on taloudellista ja joskus jopa pakollistakin toteuttaa nimenomaan sellutehtaan yhteydessä. Tämä oli keskeinen lähtökohta, kun Metsä Fibre suunnitteli uudenlaisen biotuotetehtaan konseptia.
Biotuotetehtaassa puusta otetaan talteen kaikki hyödylliset osat ja niistä valmistetaan sellun lisäksi muita biotuotteita. Perinteisessä sellutehtaassa noin 90 prosenttia liikevaihdosta tulee sellusta, 10 prosenttia muista tuotteista. Biotuotetehtaassa vastaava suhde on 80/20. Jalostukseen kelpaamattomat jakeet käytetään prosessissa hyödyksi bioenergiana.
Ensimmäinen biotuotetehdas on toiminut Äänekoskella vuodesta 2017 alkaen. Seuraavaa biotuotetehdasta suunnitellaan Kemiin.
Suureksi valmistajaksi myös uusissa biotuotteissa
Metsä Fibre on maailman suurin havukuidusta valmistetun markkinasellun tuottaja. On luontevaa, että se pyrkii suureksi valmistajaksi myös uusissa biotuotteissa.
– Emme ole lähdössä pienten markkinoiden perään. Kun kehitämme uusia biotuotteita, haemme markkinoita, joissa puhutaan riittävän suuresta vuosituotannosta. Ennen kuin käynnistämme pitkään jatkuvaa kehitystyötä, tiedossa pitää olla isoja volyymeja, joilla olisi merkitystä liikevaihdossa.
Kaikkea ei aiota tehdä itse. Tähtäimessä ovat niin sanotut teolliset ekosysteemit, joissa toistensa läheisyydessä sijaitsevat yritykset toimivat läheisessä yhteistyössä. Sivuvirtoja hyödynnetään tehokkaasti. Yhden toimijan lopputuote voi olla toisen raaka-ainetta.
– Meidän ei tarvitse tehdä kaikkia lopputuotteita itse. Myös Metsä Springin ja muiden kumppaneiden roolina on jalostaa sellua eteenpäin, Kemppainen tiivistää.
Myös perinteiset biotuotteet ovat tärkeitä
Sellu- ja biotuotetehtaissa syntyy sellun sivutuotteina aina myös biokemikaaleja kuten tärpättiä ja mäntyöljyä. Usein ne unohdetaan, kun puhutaan biotuotteista.
– Tärpättiä ja mäntyöljyä ei pidä väheksyä. Ne ovat sellaisenaan loistavia tuotteita ja käyttökelpoisia raaka-aineita kemian teollisuuteen. Kiinnostava sivutuote on myös ligniini, puun kuitujen sidosaine, jolle voi löytyä jatkossa monia käyttökohteita.
– Ligniinille haetaan edelleen voittavaa ratkaisua. Nyt siitä kehitetään muun muassa betonin notkistinta.
Biotuotetehtaassa syntyy myös kiertotalouden periaatteiden mukaisia välituotteita, joista osa on peräisin biomassasta.
– Esimerkiksi Äänekoskella on vaihdettu fossiiliset polttoaineet uusiutuviin polttoaineisiin. Prosessissa poltetaan puukaasua, jota saadaan puun kuoresta. Sitä ei myydä asiakkaille, vaan se on sisäisessä kierrossa oleva biotuote, joka on kokonaisuudessa hyvin tärkeä. Puukaasua voisi myös myydä, tai se voisi puhdistettuna olla muiden tuotteiden raaka-aine.
Biotuotteita ovat myös bioenergiatuotteet, kuten kiinteät puupohjaiset polttoaineet tai biomassasta saatava sähkö. Äänekoskeen biotuotetehtaan prosessissa syntyy niin paljon sähköä, että sitä myydään kansalliseen verkkoon.
Kumppaneina myös rahoittaja ja laitevalmistajat
Kemppaisen mukaan on selvää, että Metsä Fibre jatkaa uusien puuraaka-aineeseen perustuvien biotuotteiden tutkimista. Monissa tapauksissa kehitystyö, markkinan luominen ja tuotteiden markkinoille vieminen vaatii aikaa ja investointeja.
Kumppanit ovat tärkeitä myös kehitystyössä.
– Metsäteollisuus ei voi yksinään miettiä mitä maailma tarvitsee. Kun ollaan uusissa arvoketjuissa, meillä pitää olla kumppanina potentiaalinen asiakas hahmottamassa markkinaa ja tekemässä kehitystyötä kanssamme. Arvoketjua rakennetaan yhdessä pala kerrallaan.
Millaisia kumppaneita työhön tarvitaan?
– Metsä Springin kautta meillä on hyvä kontakti startup-yrityksiin. Myös rahoittajat ja laitetoimittajat ovat tärkeitä kumppaneita. Uudet tuotteet tarvitsevat aina uusia laitteita.
Ratkottavia kysymyksiä on aina paljon: Toimiiko teknologia? Voiko sitä skaalata? Miten uusi tuotelinja integroidaan sellun valmistukseen?
– Mitä lähemmäs sellun valmistuksen ydinprosesseja mennään, sitä tarkempana pitää olla. Emme voi riskeerata prosessin toimivuutta tai tuotteen laatua, Kemppainen muistuttaa.
Työ on vaativaa, mutta mahdollisuudet ovat valtavat. Esimerkiksi tekstiiliteollisuuden hiilijalanjälki on nykyisellään kohtuuttoman suuri, ja sitä pitää väistämättä leikata. Tässä työssä MI Demon sellupohjaiset tekstiilikuidut ovat eräs lupaavimmista ratkaisuista. Alustavan elinkaariarvioinnin perusteella niiden ympäristövaikutukset ovat samalla tasolla tai pienempiä kuin muilla puupohjaisilla kuiduilla ja merkittävästi pienempiä kuin puuvillalla.