Biojalostuksen arvoketjut
Päärahoittaja
Rahoittajan antama koodi/diaarinumero: A71029
Päärahoittajan myöntämä tuki (€)
- 216 569,00
Rahoitusohjelma
Hankkeen aikataulu
Hankkeen aloituspäivämäärä: 01.08.2015
Hankkeen päättymispäivämäärä: 31.12.2017
Tiivistelmä
Euroopan komissio pyrkii talouskasvuun, joka tukee vahvasti kestävää kehitystä ja edistää vähähiilistä taloutta. Sen
vuoksi biopohjaiset kemikaalit, ja erityisesti biomuovit, on nostettu keskiöön ”Europe 2020” -strategioissa. Globaalista
öljyntuotannosta 5% käytetään muovien valmistukseen ja siksi jo öljypohjaisten muovien osittainenkin korvaaminen
biomuoveilla tarjoaa valtavat markkinat ja kasvupotentiaalin, puhumattakaan biopolymeerien kaupallisesta
potentiaalista uusissa tuoteryhmissä. Uusiutuvien luonnonvarojen, kuten metsäbiomassan, sisältämää selluloosaa ja
hemiselluloosaa tullaan tulevaisuudessa hyödyntämään laaja-alaisesti uusien biokemikaalien valmistuksessa.
Kilpailukyvyn ja suomalaisen teollisuuden näkökulmasta biomassojen hyödyntämisessä tulee aina pyrkiä korkeamman
jalostusasteen omaaviin tuotteisiin, energiakäytön sijasta. Biopolttonesteiden tuotanto puusta on lisäksi erittäin
haastavaa. Lähtökohtaisesti raaka-aine on logistisesti kallis, prosessoitavana haastava ja itse lopputuote arvoltaan
vähäinen (saanto alle 65% ja kilohinta alle 0,4 euroa). Tämän vuoksi pitäisi pyrkiä biomassan selektiiviseen
hajottamiseen lokaalisti siten, että prosessoitavat massat olisivat mahdollisimman puhtaita. Lisäksi pitäisi pyrkiä
korkean lisäarvon tuotteisiin, missä erityisesti kemian osaaminen nousee keskeiseen rooliin. Biomuovien
monomeerien, kuten polyolien ja funktionaalisten orgaanisten happojen, kilohinta on noin 2-5 euroa, mikä
mahdollistanee kannattavan uuden liiketoiminnan myös alueellisista biomassaraaka-aineista. Haaste on lähinnä
teknologinen. Arvoketjun kehittäminen, jossa tuotettaisiin puupohjaisia biomuovien monomeereja, vahvistaisi ja
kehittäisi toteutusalueen biotalousosaamista ja suuntaisi alueen biotalousalaa kannattavaan globaaliin
yritystoimintaan, jossa työpaikat syntyvät myös metsävarojen ja muiden paikallisten biomassojen ympärille. Lisäksi
biomuovien monomeerien tuotanto integroiduissa biojalostamoissa mahdollistaa biopolttonesteiden edullisemman
tuotannon. Tämä hanke liittyy erityisesti ylimaakunnalliseen puualan teemahakuun ja edistää ”Puun uudet
käyttömuodot” –teemapaperin tavoitteita.
Hankkeen tavoitteena on luoda uutta osaamista toteutusalueella ja uutta tietoa biojalostuksen parissa toimiville
yrityksille ja/tai uutta liiketoimintaa biojalostuksesta hakeville yrityksille sekä uutta osaamista hankkeen toteuttajille.
Tavoitteena on luoda pohjaa uudelle yritystoiminnalle kehittämällä materiaalitehokkaita ja mahdollisesti
energiatehokkaita biomassajakeiden jalostusvaihtoehtoja korkean lisäarvon tuotteiden valmistamiseksi. Hankkeessa
on sen valmisteluvaiheessa ja sisällöllisessä rajaamisessa käyty keskusteluja useiden yrityksien kanssa. Vastaavaa
vuoropuhelua on tarkoitus jatkaa myös hankkeen toteuttamisen aikana. Hanke hyödyntää raaka-aineena helposti
saatavilla olevia, määrällisesti suuria ja paikallisia biomassavarantoja. Erityisesti tutkitaan uusia mahdollisia reittejä
lyhytkiertobiomassoista peräisin olevien sokereiden hyödyntämiseksi. Lopputuotteina ovat prosessikonseptit ja
kestävät kemian arvoketjut biomuovien raaka-aineiden (monomeerien) valmistamiseksi.
Hankkeen keskeiset toimenpiteet: 1) lyhytkiertobiomassojen ja muiden LCF-biojalostamoon soveltuvien biomassojen
valinta, 2) selektiivisen esikäsittelymenetelmän kehittäminen, 3) katalyyttien valmistaminen ja karakterisointi, 4)
biomassojen ja tuotteiden karakterisointi eri vaiheissa, 5) hemiselluloosa- ja selluloosajohdannaisten katalyyttinen
konversio korkean lisäarvon tuotteiksi (biomuovien monomeerit) ja selluloosan suora konversio sekä 6) tulosten
tarkastelu ja raportointi.
Hankkeen odotettavissa olevia vaikutuksia ja tuloksia: 1) Uusia ratkaisuja puuraaka-aineen, erityisesti
lyhytkiertobiomassojen ja jätebiomassojen (sivutuotteet) hyödyntämiseksi, 2) uusia innovatiivisia käyttökohteita
lignoselluloosapohjaisille sokereille, 3) uusia mahdollisuuksia yrityksille lisätä liiketoiminnallista tehokkuutta edistämällä materiaali- ja energiatehokkuutta, 4) uutta teknologiaa erityisesti pk-sektorille, ”tieteen tulosten tuotteistaminen uusiksi tuotteiksi ja tuotantoteknologioiksi” ja 5) uutta osaamista osallistuville yliopistoille.
vuoksi biopohjaiset kemikaalit, ja erityisesti biomuovit, on nostettu keskiöön ”Europe 2020” -strategioissa. Globaalista
öljyntuotannosta 5% käytetään muovien valmistukseen ja siksi jo öljypohjaisten muovien osittainenkin korvaaminen
biomuoveilla tarjoaa valtavat markkinat ja kasvupotentiaalin, puhumattakaan biopolymeerien kaupallisesta
potentiaalista uusissa tuoteryhmissä. Uusiutuvien luonnonvarojen, kuten metsäbiomassan, sisältämää selluloosaa ja
hemiselluloosaa tullaan tulevaisuudessa hyödyntämään laaja-alaisesti uusien biokemikaalien valmistuksessa.
Kilpailukyvyn ja suomalaisen teollisuuden näkökulmasta biomassojen hyödyntämisessä tulee aina pyrkiä korkeamman
jalostusasteen omaaviin tuotteisiin, energiakäytön sijasta. Biopolttonesteiden tuotanto puusta on lisäksi erittäin
haastavaa. Lähtökohtaisesti raaka-aine on logistisesti kallis, prosessoitavana haastava ja itse lopputuote arvoltaan
vähäinen (saanto alle 65% ja kilohinta alle 0,4 euroa). Tämän vuoksi pitäisi pyrkiä biomassan selektiiviseen
hajottamiseen lokaalisti siten, että prosessoitavat massat olisivat mahdollisimman puhtaita. Lisäksi pitäisi pyrkiä
korkean lisäarvon tuotteisiin, missä erityisesti kemian osaaminen nousee keskeiseen rooliin. Biomuovien
monomeerien, kuten polyolien ja funktionaalisten orgaanisten happojen, kilohinta on noin 2-5 euroa, mikä
mahdollistanee kannattavan uuden liiketoiminnan myös alueellisista biomassaraaka-aineista. Haaste on lähinnä
teknologinen. Arvoketjun kehittäminen, jossa tuotettaisiin puupohjaisia biomuovien monomeereja, vahvistaisi ja
kehittäisi toteutusalueen biotalousosaamista ja suuntaisi alueen biotalousalaa kannattavaan globaaliin
yritystoimintaan, jossa työpaikat syntyvät myös metsävarojen ja muiden paikallisten biomassojen ympärille. Lisäksi
biomuovien monomeerien tuotanto integroiduissa biojalostamoissa mahdollistaa biopolttonesteiden edullisemman
tuotannon. Tämä hanke liittyy erityisesti ylimaakunnalliseen puualan teemahakuun ja edistää ”Puun uudet
käyttömuodot” –teemapaperin tavoitteita.
Hankkeen tavoitteena on luoda uutta osaamista toteutusalueella ja uutta tietoa biojalostuksen parissa toimiville
yrityksille ja/tai uutta liiketoimintaa biojalostuksesta hakeville yrityksille sekä uutta osaamista hankkeen toteuttajille.
Tavoitteena on luoda pohjaa uudelle yritystoiminnalle kehittämällä materiaalitehokkaita ja mahdollisesti
energiatehokkaita biomassajakeiden jalostusvaihtoehtoja korkean lisäarvon tuotteiden valmistamiseksi. Hankkeessa
on sen valmisteluvaiheessa ja sisällöllisessä rajaamisessa käyty keskusteluja useiden yrityksien kanssa. Vastaavaa
vuoropuhelua on tarkoitus jatkaa myös hankkeen toteuttamisen aikana. Hanke hyödyntää raaka-aineena helposti
saatavilla olevia, määrällisesti suuria ja paikallisia biomassavarantoja. Erityisesti tutkitaan uusia mahdollisia reittejä
lyhytkiertobiomassoista peräisin olevien sokereiden hyödyntämiseksi. Lopputuotteina ovat prosessikonseptit ja
kestävät kemian arvoketjut biomuovien raaka-aineiden (monomeerien) valmistamiseksi.
Hankkeen keskeiset toimenpiteet: 1) lyhytkiertobiomassojen ja muiden LCF-biojalostamoon soveltuvien biomassojen
valinta, 2) selektiivisen esikäsittelymenetelmän kehittäminen, 3) katalyyttien valmistaminen ja karakterisointi, 4)
biomassojen ja tuotteiden karakterisointi eri vaiheissa, 5) hemiselluloosa- ja selluloosajohdannaisten katalyyttinen
konversio korkean lisäarvon tuotteiksi (biomuovien monomeerit) ja selluloosan suora konversio sekä 6) tulosten
tarkastelu ja raportointi.
Hankkeen odotettavissa olevia vaikutuksia ja tuloksia: 1) Uusia ratkaisuja puuraaka-aineen, erityisesti
lyhytkiertobiomassojen ja jätebiomassojen (sivutuotteet) hyödyntämiseksi, 2) uusia innovatiivisia käyttökohteita
lignoselluloosapohjaisille sokereille, 3) uusia mahdollisuuksia yrityksille lisätä liiketoiminnallista tehokkuutta edistämällä materiaali- ja energiatehokkuutta, 4) uutta teknologiaa erityisesti pk-sektorille, ”tieteen tulosten tuotteistaminen uusiksi tuotteiksi ja tuotantoteknologioiksi” ja 5) uutta osaamista osallistuville yliopistoille.
Vastuullinen johtaja
Päävastuullinen yksikkö
Web-sivut
https://www.chydenius.fi/tutkimus/soveltava-kemia/projektit/Biojalostuksen arvoketjut posteri A3.pdf
