Metsä Fibren Kemiin rakentaman uuden biotuotetehtaan kantava ajatus on ympäristö- ja resurssitehokkuus. Ainutlaatuisen biotuotetehdaskonseptimme mukainen laitos edustaa ympäristötehokkuuden seuraavaa kehitysaskelta.
”Resurssitehokkuus merkitsee sitä, että saanto puusta biotuotteiksi on mahdollisimman hyvä, ja tuotannossa käytettävät kemikaalit, vesi sekä energia hyödynnetään tehokkaasti ”, kiteyttää Metsä Fibren liiketoiminnan kehittämisestä vastaava johtaja Kaija Pehu-Lehtonen.
Biotuotetehdaskonseptimme ydinajatuksena on hyödyntää puuraaka-aine ja tuotannon sivuvirrat sataprosenttisesti selluksi, muiksi biotuotteiksi ja bioenergiaksi, joilla voidaan korvata fossiilisia materiaaleja ja polttoaineita. Konseptin oleellisia osia ovat myös energiaomavaraisuus ja mahdollisimman suljettu vesikierto.
”Prosessien on oltava sellaisia, ettei mitään mene hukkaan. Puun arvokkaat kuidut saadaan tarkoin talteen selluksi, ja jäljelle jäävä osa hyödynnetään mahdollisimman tehokkaasti muuhun materiaalikäyttöön”, Pehu-Lehtonen sanoo.
Materiaalikäyttöön kelpaamaton raaka-aine käytetään uusiutuvana energiana energiatehokkaissa tuotantoprosesseissa.
Konsepti kehittyy jatkuvasti
Metsä Fibre uudistaa sellutehtaitaan ainutlaatuisen biotuotetehdaskonseptinsa avulla. Konsepti syntyi 2010-luvun alussa, kun yhtiössä mietittiin miten vanha, jo elinkaarensa loppupuolella ollut, Äänekosken sellutehdas korvattaisiin.
Uuden konseptin mukainen biotuotetehdas aloitti toimintansa Äänekoskella vuonna 2017. Nyt rakenteilla oleva Kemin biotuotetehdas tulee olemaan siitä edelleen kehitetty versio.
”Aina kun rakennamme uuden tehtaan, voimme tehdä parannuksia sen yksikköprosesseihin tekniikan kehittymisen myötä. Kemissä voimme huomioida asioita, joita ei vielä ollut käytettävissä Äänekoskella. Nyt näemme uusia mahdollisuuksia myös sivuvirtojen hyödyntämiseen”, Pehu-Lehtonen sanoo.
Hänen mukaansa merkittävimmät muutokset parantavat biotuotetehtaan energia- ja raaka-ainetehokkuutta. Tämä kehittää myös uuden tehtaan ympäristösuorituskykyä entisestään.
”Seuraamme ympäristösuorituskyvyn kehittymistä muun muassa seuraamalla veden ja energian käyttöä, materiaalitehokkuutta ja perinteisiä päästömittareita. Keskeistä on kaiken toimintamme perustana oleva jatkuvan parantamisen periaate.”
”Teknologia kehittyy ja ymmärrämme asioiden keskinäisiä vaikutuksia yhä enemmän. Toisaalta kiertoja suljettaessa alkuaineita rikastuu, ja niille on löydettävä hyödyntämiskohteita.”
Pehu-Lehtonen tähdentää, että vaikka Äänekosken biotuotetehtaan päästöt ovat hyvin alhaiset, ja Kemissä ne tulevat olemaan vielä pienemmät, toimintaa voidaan aina parantaa.
”Tavoitteet pitää asettaa korkealle. Olemme esimerkiksi jatkuvasti alentaneet jätevedenpuhdistamolle menevää vesimäärää, mutta tulevaisuuden tavoitteena on rakentaa sellainen polku, että biotuotetehdas voisi olla jopa kokonaan jätevesipäästötön.”
Hän näkee, että Metsä Fibrellä on hyvät mahdollisuudet olla edelläkävijä, koska biotuotetehdas jalostaa uusiutuvaa raaka-ainetta kehittyneellä ja ympäristön kannalta kestävällä teknologialla.
”Tämä on tärkeää myös asiakkaillemme. Kestävän kehityksen periaatteita noudattamalla ja toimintaa jatkuvasti edelleen kehittämällä tuomme selkeää lisäarvoa myös heidän omaan liiketoimintaansa.”
Vastuullisesti uusiutuvasta raaka-aineesta
Puu on uusiutuva raaka-aine, jonka hyödyntämistavoista keskustellaan paljon. Biotuotetehtaalla käytettävä, muun muassa ensiharvennuksilta tuleva kuitupuu on osa kestävää metsänhoitoa. Puuraaka-aine on tärkeää käyttää vastuullisesti.
”Uusiutuvasta raaka-aineesta saadaan uusiutuvia tuotteita ja ratkaisuja, jotka korvaavat fossiilisista raaka-aineista peräisin olevia tuotteita. Sen lisäksi koko tuotannon on oltava vastuullista”, Pehu-Lehtonen sanoo.
Biotuotetehdaskonseptiin liittyvät oleellisena osana myös Metsä Fibren sahat, jotka käyttävät puunrungon tukkiosan. Sahausprosessissa syntyvä hake hyödynnetään puolestaan sellun valmistuksessa. Kaikille puun osille löytyy käyttö kestävästi ja resurssitehokkaasti.
Suljetut kemikaalikierrot ovat kiertotaloutta
Sellunvalmistusprosessin keittokemikaalikierto on suljettu, eli keittokemikaali kierrätetään sellutehtaan kierrossa uudelleen käytettäväksi. Prosessista saadaan talteen puusta liuenneita ainesosia, joista valmistetaan biokemikaaleja, kuten mäntyöljyä tai tärpättiä.
Samalla vähenee vedenpuhdistamolle menevä jätevesikuormitus. Savukaasut puhdistuvat, kun prosessin hajukaasuista valmistetaan rikkihappoa, jota tarvitaan mäntyöljyn keitossa.
”Suljetut kemikaalikierrot ovat kiertotaloutta parhaimmillaan. Otamme prosessista talteen kemikaaleja, joista valmistamme toisessa prosessissa tarvittavia kemikaaleja”, kertoo Pehu-Lehtonen.
Kiertojen sulkeminen merkitsee myös kustannustehokkuutta. Esimerkiksi veden pumppaamiseen tarvitaan vähemmän energiaa, kun tuoreveden käyttömäärä prosesseissa minimoidaan.
Se osuus, jota ei hyödynnetä materiaali- tai kemikaalikäytössä, käytetään energiana sekä omassa että ympäröivän tehdasintegraatin tuotannossa. Biotuotetehtaan tuotanto pyörii energiaomavaraisesti ja täysin uusiutuvalla energialla, ilman fossiilisia polttoaineita.
”Biotuotetehdasprosessista saatava sekundäärilämpö hyödynnetään integraatissa mahdollisimman hyvin. Esimerkiksi Kemissä on tärkeää, ettei vesistöihin menevä lämpökuorma kasva talviaikaan.”
Lämpöä otetaan talteen myös savukaasuista. Sekundäärilämpöä käytetään esimerkiksi kuoren kuivauksessa, kun kuori kaasutetaan ja hyödynnetään polttoaineena.
Kemin biotuotetehtaan sähkön omavaraisuus tulee olemaan 250 prosenttia, ja uusiutuvista raaka-aineista tuotettu ylijäämäsähkö myydään valtakunnan verkkoon.
Yritysten ekosysteemi mahdollistaa jatkojalostuksen
Biotuotetehdaskonseptissa tehtaan lähettyville sijoittuvat kumppaniyritykset ja niiden kanssa muodostettu ekosysteemi mahdollistavat sellun ja sivuvirtojen hyödyntämisen ja jalostamisen paikan päällä.
Yritysekosysteemi kehittyy ajan myötä ja voi laajentua hyvinkin pitkään. Kuten Äänekoskella, myös Kemissä biotuotetehdas on ydin, jonka yhteyteen ja ympärille odotetaan lisää biotuotteisiin keskittyvää pilotointia ja uusia toimijoita.
Kemin uuden biotuotetehtaan kanssa samassa integraatissa toimii jo nyt Metsä Boardin kartonkitehdas. Myös Äänekosken biotuotetehtaan naapurissa toimii Metsä Boardin kartonkitehdas. Lisäksi Äänekosken alueella on muun muassa tekstiilikuitukoetehdas sekä 3D-kuitutuotteita valmistava koelaitos, ja sinne suunnitellaan metanolin puhdistuslaitosta.
”Tulevaisuudessa ekosysteemiin voi tulla ihan uudenlaisiakin toimijoita, jotka jalostavat sellua tai sivuvirtoja paikan päällä. Kemissä otetaan vasta ensiaskelia, mutta siellä voidaan hyödyntää Äänekosken kokemuksia. Tai sitten Kemiin tulee jotain ihan uusia avauksia”, arvioi Pehu-Lehtonen, joka näkee mielenkiintoisia mahdollisuuksia esimerkiksi hiilidioksidissa.
”Hiilidioksidia voidaan käyttää raaka-aineena jossain muussa kemikaalissa tai energiavarastona. Uusiutuvasta raaka-aineesta peräisin oleva hiilidioksidi saattaa olla hyvä raaka-ainelähde tulevaisuuden energiantuotannossa.”
Puun kuorestakin voidaan tulevaisuudessa saada korkeamman jalostusasteen tuotteita kuin pelkästään energiaa korvaamaan fossiilisia polttoaineita. Metsä Fibre tutkii aihetta yhteistyössä yliopistojen ja tutkimuslaitosten kanssa.
”Kuoresta voidaan valmistaa erilaisia energiatuotteita. Niiden lisäksi on tutkittu muun muassa tanniinien erotusta, ja yhdessä teräsyhtiöiden kanssa tutkitaan, voisiko kuori olla koksin raaka-aine. Kysymys on siitä, mikä on jalostusketjun kannalta kiinnostavaa.”
Artikkeli on alun perin julkaistu Fibre-lehden numerossa 2021-2022.
