Enemmän arvoa puusta – tässä kolme potentiaalista innovaatiota

Suomen metsissä kasvaa innovaatiopotentiaalia. Puusta alkunsa saaneet tuotteet korvaavat jo nyt fossiilisten raaka-aineiden käyttöä, oli kyse sitten biopolttoaineista, pakkauksista tai vaikkapa maaleista. Jatkuvan tutkimus- ja kehitystyön ansiosta täysin uudenlaisia, puupohjaisia tuotteita syntyy koko ajan lisää.

”Puu on arvokas komponentti, ja meillä on vastuu siitä, että kaadettu puu käytetään mahdollisimman fiksusti. Meidän tulee maksimoida se, mitä puusta saadaan irti”, kertoo Niklas von Weymarn, Metsä Springin toimitusjohtaja.

Käytännössä tämä tarkoittaa usein sitä, että sen sijaan että sellu myydään eteenpäin raaka-aineeksi, se jalostetaankin Suomessa arvokkaammiksi tuotteiksi. Perinteisesti tämä on tarkoittanut muun muassa sanomalehti- tai hienopaperia, mutta tulevaisuudessa niiden rinnalle vientihiteiksi voivat nousta vaikkapa puupohjaiset tekstiilikuidut tai muovittomat pakkausrasiat.

”Mitä pidemmälle jalostamme tuotteen Suomessa, sitä enemmän arvonlisää tänne jää. Siksi kysymys kuuluu: mitä uusia, biopohjaisia ison volyymin tuotteita voimme kehittää”, kertoo Katariina Kemppainen, Metsä Groupin tutkimus- ja kehitysjohtaja.

Toinen tapa luoda innovaatioita on hyödyntää niitä metsäteollisuuden sivuvirtoja, jotka perinteisesti on hyödynnetty enimmäkseen energian tuotantoon. Etenkin sellunvalmistuksesta syntyvä ligniini herättää nyt suurta kiinnostusta, ja sille etsitään jatkuvasti uusia käyttökohteita. Uuden sukupolven sivuvirtatuotteet toimivat tulevaisuudessa yhä enemmän fossiilisten kemikaalien ja materiaalien korvaajina.

Tässä kolme potentiaalista innovaatioita, joiden raaka-aineet kasvavat suomalaisissa metsissä.

Kuura: havupuista vaatteiksi

Suomalaisista havupuista valmistettu t-paita – tämä on käytännössä mahdollista Metsä Groupin Kuura-tekstiilikuidun ansiosta.

Tekstiilikuidut ovat valtavan suuri markkina: niitä valmistetaan maailmanlaajuisesti vuosittain yli sata miljoonaa tonnia. Puupohjaisille tekstiilikuiduille on siten jo valmiiksi kysyntää.

Metsä Group on jo noin kymmenen vuoden ajan kehittänyt uudenlaista tapaa valmistaa tekstiilikuitua havusellusta.

Miten Kuura sitten eroaa tämän hetken eniten käytetyistä tekstiilikuiduista, polyesterista ja puuvillasta? Siinä missä polyesteri valmistetaan fossiilisia luonnonvaroja, öljyä ja maakaasua, hyödyntämällä, Kuura tehdään suomalaisesta havusellusta. Ja kun puuvillan kasvatus vaatii valtavat määrät vettä, torjunta-aineita ja lannoitteita, Kuuran raaka-aineet kasvavat suomalaisten metsänomistajien metsissä, vain noin sadan kilometrin säteellä tuotantolaitoksesta.

Kuuran sosiaalista ja ympäristöä koskevaa jalanjälkeä on mitattu standardoiduilla menetelmillä: elinkaarianalyysillä ja ulkopuolisen Canopy-auditoinnin keinoin. Tulokset ovat olleet hyviä. Kuura saavutti Canopyn arvioinnin parhaan tason, joka edellyttää riskitöntä ja läpinäkyvää hankintaketjua ja jäljitettäviä raaka-aineita.

Niklas von Weymarn kertoo, että maailman suurimmat vastuullisuuteen sitoutuneet muotitalot ovat olleet kiinnostuneita Kuurasta.

“Se vahvistaa käsitystämme siitä, että olemme oikealla tiellä.“

Tällä hetkellä koetehdas toimii Äänekoskella, ja kaupallisen tehtaan esiselvitys on parhaillaan käynnissä. Kumppaneina toimivat muun muassa japanilainen kauppahuone Itochu sekä itävaltalainen teknologiayhtiö Andritz.

Muoto: biopohjaisten pakkausten tulevaisuus

Millaisissa pakkauksissa kuljetamme tulevaisuudessa koteihimme marjoja tai sushia? Muoto-pakkaukset tarjoavat kysymykseen biopohjaista ratkaisua, jonka kaupallinen läpimurto saattaa olla edessä yllättävän pian.

Metsä Groupin Muoto valmistetaan uudenlaisella kuituvalostekniikalla. Valmistusprosessi on raaka-aineiden näkökulmasta tehokas ja jätteetön, ja puukuidusta valmistetut tuotteet ovat kierrätettäviä. Nimensä mukaisesti Muoto voidaan puristaa oikeaan muotoonsa samalla tavalla kuin muovi. Muoto-pakkaukseen ei siksi tule taitoksia, vaan siitä voidaan tehdä saumaton ja halutessaan vaikka pyöreä.

Kaikkien tuntema esimerkki kuituvalostekniikasta on kananmunankenno, mutta toisin kuin Muoto, se on luotu yhdestä, karkeasta materiaalista. Metsä Group on kehittänyt yhdessä Valmetin kanssa teknologian, jossa rakenteeseen luodaan kerroksia ja jolla voidaan siten optimoida tuotteen ominaisuuksia kulloiseenkin loppukäyttöön sopivaksi.

Tuote on yhtä aikaa vahva, keveä ja sileä – ja siksi erinomainen vaihtoehto silloin, kun pakkaukselta vaaditaan jäykkyyttä esimerkiksi tarjoilutilanteessa tai pakkauskoneessa.

”Hyvällä pakkaamisella lisätään elintarvikkeiden turvallisuutta ja vähennetään jätteen määrää. Tällaiselle pakkaustyypille vaikuttaa olevan kysyntää, sekä Suomessa että ulkomailla”, Niklas von Weymarn sanoo.

Hankkeen puitteissa Metsä Group ja Valmet ovat rakentaneet yhteisen koetehtaan, joka sijaitsee niin ikään Äänekoskella. Mikäli kaupallinen laitos päätetään perustaa, mahdollinen tehdas rakennetaan yhtiön Raumalla sijaitsevalle tehdasalueelle.

Hapetettu ligniini: fossiiliton moniottelija

Ligniini saattaa vielä olla sanana vieras, mutta ei pitkään: sen ympärillä nähdään valtavasti potentiaalia. Käytännössä kyseessä on puussa oleva sidosaine, joka liukenee selluntuotannossa puukuiduista niin kutsuttuun mustalipeään. Mustalipeän ligniini hyödynnetään nykyisin bioenergian valmistukseen ja iso osa suomalaisesta uusiutuvasta energiasta tuleekin juuri ligniinistä.

Ligniinin käyttöä on tutkittu vuosikymmenten ajan, mutta sille on ollut vaikea löytää uusia käyttökohteita. Metsä Groupin osalta viimeaikaiset läpimurrot liittyvät hapetetun ligniinituotteen kehitykseen.

”Prosessi muuttaa ligniinin vesiliukoiseksi, jolloin sille on mahdollista löytää lisää käyttötarkoituksia. Erotusmenetelmä vaikuttaa sopivan Metsä Groupin tehtaille, ja tuotteella on paljon kiinnostavia ominaisuuksia”, summaa Katariina Kemppainen.

Tällä hetkellä Metsä Group ja Andritz rakentavat Äänekosken biotuotetehtaalle ligniinin jalostuksen koetehdasta, jonka on tarkoitus valmistua loppuvuodesta 2025.

Potentiaalisia käyttökohteita löytyy muun muassa rakennusteollisuudesta. Hapetettu ligniini vaikuttaisi toimivan erinomaisesti esimerkiksi betonin notkistimena.

Jopa 30 prosenttia puusta on ligniiniä, mikä tekee siitä selluloosan jälkeen maapallon suurimman uusiutuvan hiilen lähteen.

“Eri materiaalit ja kemikaalit tarvitsevat hiiltä, ja toistaiseksi tähän käytetään globaalisti valtavan paljon öljyä. Jotta öljy olisi mahdollista korvata, on tilalle löydettävä fossiilivapaita hiilenlähteitä. Tähän ligniini on yksi ratkaisu”, kertoo Katariina Kemppainen.