Neljä näkökulmaa biotalouteen

Ihmisen käyttämät materiaalit koostuvat pitkälti petrokemian tuotteista. Kun ne tehdään fossiilisista materiaaleista eli öljystä, kaasusta ja kivihiilestä, niiden hiilijalanjälki on suuri. Siksi biotalous kehittää vastaavia tuotteita uusiutuvista raaka-aineista.

Keräsimme tähän neljä esimerkkiä suomalaisista bioinnovaatioista.

1. UPM: juomapulloja biomuovista

UPM rakentaa Saksaan isoa jalostamoa, jonka päätuotteita on monoetyleeniglykoli (MEG), toinen polyetyleenitereftalaatin eli PET-muovin komponenteista. UPM:n uutisoitiin taannoin alkavan valmistaa biopulloja muun muassa Coca-Colalle.

MEG tehdään yleensä fossiilisista raaka-aineista. Kun sen tekeekin uusiutuvasta raaka-aineesta, tuotteen hiilijalanjälki pienenee merkittävästi. 

Biomuovista valmistettuja vesipulloja liukuhihnalla ja veden pullotuskone.

”Samalla sen ominaisuudet vastaavat sitä, mitä PET-muovipullolta odotetaan ilman että asiakkaidemme tarvitsee muuttaa omissa prosesseissaan mitään. Sitä pystytään myös täysin kierrättämään käyttämällä nykyistä kierrätysinfrastruktuuria. Kyse on myös resurssitehokkuudesta. Totta kai maapallon kannalta on parempi, että kaikkia materiaaleja kierrätetään ja käytetään niin monta kertaa kuin vain mahdollista”, sanoo UPM:n Biochemicals-yksikön johtaja Juuso Konttinen. 

”Coca-Cola on meille potentiaalinen asiakas. Me valmistamme tätä materiaalia ja Coca-Cola myy juomia. Kun he jatkossa ostavat bio-MEG:tä, heidän kannaltaan mikään muu ei muutu kuin se, että pullosta tulee hiilijalanjäljen suhteen huomattavasti kestävämpi. Pullo on kemiallisesti yksi yhteen sama kuin mitä se oli ennenkin, mutta vain eri raaka-aineesta ja eri prosessilla tehty”, Konttinen sanoo. 

Hän uskoo, että biopohjaiselle MEG:lle on paljon mahdollisuuksia ja runsaasti odotuksia. 

”PET-muovia käytetään muissakin pakkaamisessa. Polyesterikuiduissa käytetään paljon MEG:tä, esimerkiksi huomattavassa osassa tekstiileitä. Autojen jäähdytysjärjestelmien nesteessä käytetään myös MEG:tä. Kun muutkin auton komponentit mietitään koko ajan enenevässä määrin CO2 tehokkuuden perspektiivistä, MEG on osa tätäkin kehitystä”, Konttinen sanoo. 

Saksan-tehtaan on arvioitu käynnistyvän ensi vuoden lopussa. Pilottiskaalassa UPM pysty Konttisen mukaan jo nyt valmistamaan materiaalia niin, että yhtiön asiakkaat voivat testata sitä koesarjoissaan. 

”Biomuovi ja muut biokemian tuotteet ovat meidän kasvumme keihäänkärkiä ja osa meidän transformaatiotamme yhdessä biopolttoaineliiketoiminnan ja sellun kanssa. Biokemiajalostamot tekevät useampia tuotteita kun luodaan lisäarvoa jokaiselle puun pääkomponentille. Ja se tietysti avaa valtavasti mahdollisuuksia, kun voidaan tehdä erilaisia kemikaaleja erilaisiin loppukäyttöihin. Kemian markkinassa on valtava potentiaali ja se on iso mahdollisuus myös UPM:lle”, Konttinen sanoo. 

2. The Paper Lid Company ja Metsä Board: kartonkikansia kahvikuppeihin

”Maailma on täynnä kertakäyttökuppeihin tehtyjä muovisia kansia. Kartonkikansi vähentää niihin verrattuna CO2-päästöjä 60–80 prosenttia. Tämä on ympäristön kannalta mullistava tekijä”, sanoo Packaging Services Director, EMEA Ilkka Harju Metsä Boardista.

Metsä Board on ollut kehittämässä maskulaislähtöisen The Paper Lid Companyn kartonkikantta kertakäyttökahvikuppeihin.  

”Uusiutuvista materiaaleista valmistettuja muovin korvaavia ratkaisuja halutaan koko ajan enemmän. Haluamme olla luomassa innovaatioita ja tuomassa lisäarvoa niin pakkausvalmistajille kuin kuluttajille. Siihen tarvitaan uutta teknologiaa, kehittämistä ja yhteistyötä. Uusia muovin korvaavia innovaatiotuotteita suunnitellaan jo”, Harju sanoo. 

The Paper Lid Companyn perustajan Matti Salonojan mukaan kaikki alkoi ekologisuudesta.

Uusiutuvista materiaaleista tehtyjä pahvisen kahvikupin kansia.

”Markkinoilla oli kertakäyttökuppeja, joissa ei enää käytetty perinteistä muovia, mutta niissä oli silti muovikansi. Se oli ristiriitaista. Meillä on ajatuksena korvata kaikki kertakäyttöiset muovituotteet jotkasuinkin voi kuitupohjaisilla ratkaisuilla ja tällä teknologialla”, Salonoja sanoo. 

Käyttökokemus on toinen olennainen asia kahvikupin kannessa. Kansi on helppo laittaa paikalleen ja ottaa pois monta kertaa ja se säilyttää silti tiiviytensä. Käyttäjälle ei koskaan jää epäselväksi, onko kansi varmasti kiinni. 

”Kun se tyydyttävä ’klik’ kuuluu, kansi on paikallaan. Muovinen virvoitusjuomakansi helposti lohkeilee, kun sitä laittaa paikalleen. Kartongissa ei ole sitä ongelmaa. Kansi istuu jämäkästi paikallaan eikä juoma valu harakoille, vaikka mukin kääntää ylösalaisin. Perusrakenne on kaikissa kansissa on sama, niihin vain leikataan erilaisia reikiä käytön mukaan. Pillikanteen tehdään aukko keskelle ja kuumakuppikanteen tehdään samanlainen juoma-aukko reunaan kuin mihin on totuttu muovisissa kahvikuppikansissa”, Salonoja sanoo. 

Kartonkisia kahvikupin kansia on tehty nyt useampi kuukausi. Yhtiön isoin asiakas Suomessa on ollut Hesburger, mutta suurin markkina tällä hetkellä on Englannissa, johon menee useita kontteja joka kuukausi. Tällä hetkellä yhtiön tuotantokapasiteetti riittää teoriassa noin 25 000 kannen valmistukseen tunnissa. Kesällä kapasiteetti kolminkertaistuu, jolloin kansia voi syntyä jo kontillinen vuorokaudessa. 

”Jossain vaiheessa kertakäyttöinen ja kierrätykseen kelpaamaton muovi kielletään, ja silloin markkina mullistuu. Mutta niin kauan kun kilpailemme muovisen kannen kanssa, on myös niitä, jotka valitsevat sen edullisemman ratkaisun piittaamatta ekologisista arvoista. Kuitu ja kartonki ovat kalliimpia kuin muovi, mutta ekologisuudessa olemme ylivoimaisia”, Salonoja sanoo.

3. Stora Enson sideaine on biopohjainen

NeoLigno on Stora Enson biopohjainen sideaine, jolla voidaan korvata fossiilipohjaisia liimoja esimerkiksi lastulevyn ja eristevillan valmistuksessa. Stora Enso listaa tuotteen hyödyiksi kotitalouksien ja toimistojen sisäilman laadun paranemisen sekä lopputuotteen päästöjen ja hiilijalanjäljen pienenemisen. Lopputuote on myös turvallisempi valmistaa, sillä NeoLignossa ei ole liimahartseissa ja teollisissa tuotteissa tyypillisesti käytettäviä formaldehydiä tai isosyanaattia.

”NeoLigno on täysin biopohjainen ja luonnollinen sideaine. Se valmistetaan selluntuotannon sivuvirroista talteenotetusta ligniinistä eli luonnon omasta liimasta, jota Stora Enso on tuottanut kaupallisesti vuodesta 2015 lähtien Sunilan tehtaalla Kotkassa. NeoLignon raaka-aine on puu, joka kasvaa takaisin, toisin kuin öljypohjaisten sidosaineiden raaka-aineet. Valmistukseen käytettävät puut ovat sertifioituja ja niiden alkuperä on jäljitettävissä”, sanoo ligniiniliiketoiminnan kehityksestä vastaava Heikki Lotti Stora Enson Biomaterials-divisioonan innovaatio-organisaatiosta.

Tuoteversioita on kaksi. NeoLigno Trim sopii lastulevyjen liimaksi ja NeoLigno Therm sideaineeksi eristemateriaaleihin, kuten lasivillaan. Aine on vahvaa ja se kestää hyvin vettä. 

Puupohjaisesta materiaalista tehtyjä kalustelevyjä.”Maailman ensimmäinen sataprosenttisesti puupohjainen kalustelevy Zero Furniture Board syntyi Koskisen ja Stora Enson yhteistyönä. Huonekalulevyissä käytetään NeoLignoa korvaamaan fossiilisia liimahartseja. Koskisen on ensimmäinen yritys maailmassa, joka käyttää NeoLignoa teollisessa tuotannossaan. Zero Furniture Board tulee myyntiin tämän vuoden loppupuolella”, Lotti sanoo.

 

Lähitulevaisuudelta hän odottaa runsaasti innovaatioita. 

”Ligniinillä voidaan jo nyt korvata öljypohjaista bitumia asfaltissa. Tulevaisuudessa ligniiniä voidaan käyttää päällysteiden ja erikoiskemikaalien valmistuksessa, ja siitä voidaan jalostaa hiilikuitua ja biohiiltä energian varastointiin. Ligniinistä valmistetut hiilikuidut tarjoavat esimerkiksi kevyisiin rakenteisiin ja kuljetusalalle mielenkiintoisia mahdollisuuksia, joista hyötyy myös ympäristö”, Lotti sanoo. 

Uusiutumattoman hiilikuidun korvikkeena ligniini soveltuu esimerkiksi autoteollisuuteen, tuulivoimaloihin ja aurinkopaneeleihin. Sunilan tehtaalle valmistui viime vuonna koelaitos, jossa valmistetaan ja testataan uusiutuvaa puupohjaista hiiltä maailman akkumarkkinoiden kasvavaan kysyntään. Erikoiskuivan ligniinin avulla voidaan tulevaisuudessa korvata grafiittia muun muassa kulutuselektroniikan ja autoteollisuuden tarpeisiin. 

”Jatkamme yhteistyötä asiakkaidemme kanssa ja toivomme, että näemme entistä enemmän biopohjaisia liimoja asuin- ja työskentely-ympäristöissämme”, Lotti sanoo.

4. Spinnova tekee sellusta tekstiilikuitua

Jyväskyläläinen Spinnova kaupallistaa parhaillaan teknologiaa, jolla tekstiilikuitua voidaan valmistaa selluloosasta ilman kemiallista liuotusprosessia. 

Nuori mieshenkilö, jolla on päällään sellusta tehdystä tekstiilikuidusta valmistettu vaalea kauluspaita.

Spinnova käyttää kuitunsa raaka-aineena mikrofibrilloitua selluloosaa eli MFC:tä. Tekstiilibrändit haluavat löytää sellaisia uusia kuituja, jotka käyttäytyvät luonnonkuitumaisesti – siis samalla tavalla kuin esimerkiksi puuvilla, villa tai pellava.

 

 

”Meillä veden ja kemikaalien käyttö sekä CO2-päästöt ovat todella pienet. Sen lisäksi, että tuotteemme on maailman ympäristöystävällisin kuitu tällä hetkellä, se on oikeasti luonnonmukainen kuitu. Spinnovan valmistusmenetelmässä yhdistetään luonnon mikrokuituja, jolloin myös loppukuidun ominaisuudet ovat hyvin luonnonmukaiset”, sanoo Spinnovan toimitusjohtaja ja toinen perustaja Janne Poranen. 

Hän mainitsee myös pilotointivaiheessa olevan hankkeen, jossa käytetään nahkajätettä – siis proteiinia – selluloosan asemesta. Yhtä hyvin raaka-aineen voidaan käyttää esimerkiksi maatalouden sivuvirtoja. 

”Olemme kokeilleet vehnän ja ohran olkea ja ruokajätteitä. Jopa tekstiilijäte eli vaikka vanha puuvilla, pystytään hyödyntämään samalla tavalla ja kun sitä aikanaan on paremmin globaalisti saatavissa, olemme valmiina. Meille on hyvin tärkeää, että pystymme kierrättämään kuitumme sataprosenttisesti. Siinä ei käy niin kuin paperin kohdalla, että kierrätettäessä laatu heikkenee, vaan mekaaninen jauhatus esimerkiksi takaisin mikrokuiduksi helpottuu, suspensiosta tulee homogeenisempaa ja sitä kautta laatu jopa vähän paranee kierrätyksen myötä”, Poranen sanoo. 

Spinnovalla on ollut pari vuotta toiminnassa pilottilaitos Jyväskylän kupeessa. Selluyhtiö Suzanon kanssa perustetun yhteisyrityksen Woodspinin ensimmäinen pienen mittakaavan kaupallinen laitos valmistuu vuoden loppuun mennessä. Tavoitteena on vähintään miljoonan tonnin vuosikapasiteetti noin kymmenessä vuodessa. 

”Teemme aktiivisesti yhteistyötä muun muassa Adidasin, The North Facen, H&M:n ja Bestsellerin kanssa. Suomalaisista esimerkiksi Marimekon kanssa olemme tehneet pitkään töitä ja edelleen mennään eteenpäin. Mehän olemme vasta raapaisseet pintaa. Puettavat tekstiilit on valtava markkina ja siellä ollaan nyt hyvässä alussa. Komposiittimarkkinakin on iso, ja siellä on paljon mahdollisuuksia. Ja sitten esimerkiksi kuitukankaat, pyyhintätuotteet, kertakäyttötuotteet… SUP-direktiivi varmasti lisää kysyntää.”  

Suomi on Porasen mielestä biotalouden innovaatioille hyvä ympäristö. 

”Koulutus ja osaaminen ovat meillä maailman huippua. Meidän pitää tehdä täällä sellaisia uusia asioita, joita kukaan muu tuolla maailmalla ei vielä osaa tehdä”, Poranen sanoo. 

Teksti Antti Kirves
Kuvat Tuotteiden valmistajat