Teräksenlujia palkkeja ja rakennuksen palosuoja-aineita puukuidusta

AaltoCHEM ja Xamk Kuitulaboratorio yhdistivät voimansa biotalouden innovoinnissa.

Aalto-yliopiston kemiantekniikan korkeakoulun työelämäprofessuuri käynnistyi vuosi sitten Aalto–Xamk-yhteistyönä. Toimintaa rahoittavat Savonlinnan kaupunki, joukko muita paikallisia sidosryhmiä sekä Aalto-yliopisto.

Yhteistyön alana on selluloosan modifiointi uusiksi tuotteiksi ja liiketoiminnoiksi. Aihe tukee erinomaisesti Aalto-yliopiston, kaupungin, teollisuuden sekä Xamk Kuitulaboratorion kehitystavoitteita. Osaamisala liittyy erinomaisesti Suomen tavoitteisiin lisätä puusta saatavien tuotteiden jalostusarvoa, lisätä hiilensidontaa ja luoda uusia työpaikkoja.

Xamk Kuitulaboratorio yhteisenä kehitysalustana

Aalto-yliopistossa bio- ja metsäteollisuuden tutkimus- ja innovaatiotoiminta on lähellä materiaalitutkimusta. Pienemmässä mittakaavassa on tehokasta ja taloudellista tutkia hyvinkin radikaaleja materiaali-innovaatioita, selvittää niiden tuottamisen perustaa sekä tuottaa materiaaleja tuotetestauksiin. Aalto-yliopistolla on alalla merkittäviä kansallisia hankkeita, kuten FinnCERES materiaalien biotalouden osaamiskeskittymä yhteistyössä VTT:n kanssa.

Xamk Kuitulaboratorion näkökulmasta Aalto-yhteistyö on merkittävä kehitysaskel, jonka tavoitteena on kansainvälistyminen, uudet alan tuotteet ja yritykset. Toiminnassa on mukana kuitenkin myös vahva alueellinen lähtökohta. Uudet tuotekonseptit edellyttävät toimiakseen resurssitehokkaita teollisia valmistusprosesseja. Xamk tuo yhteiseen kehitystoimintaan tästä näkökulmasta merkittävän osaamispanoksen tutkimusympäristöineen.

– Olemme tehneet Aalto-yliopiston kemiantekniikan kanssa yhteistyötä jo viitisen vuotta erityisesti uusien mikroselluloosatuotteiden, alan valmistustekniikan sekä ympäristöteknologian parissa, Kuitulaboratorion johtaja Tapio Tirri sanoo. – Pystymmekin tarjoamaan lähellä teollista mittakaavaa olevat testaus- ja kehitysmahdollisuudet uusien tuote- ja valmistusmenetelmien saattamiseksi tehokkaasti teollisuuden hyödyntämiseksi.

Radikaalit innovaatiot edellyttävät rohkeutta, osaamista ja yhteistyötä

Kehityksen kohteena onkin useita kestävää kehitystä edistäviä ratkaisuja. Selluloosakuitu on terästäkin vahvempaa, ja visiona on innovoida jopa teräksenlujia rakennusmateriaaleja puukuidusta. Samoin puurakentamisen palosuojauksessa selluloosamateriaaleilla on todennettuja erinomaisia ominaisuuksia. Myös muut biopohjaiset materiaalit maaliteollisuuden pigmenteiksi, korkean teknologian sellukomposiitit ja puupohjaiset materiaalit 3D-tuloksen materiaaleiksi ovat ideoinnin kohteena.

Xamkin ja Aalto-yliopiston resurssit yhdistämällä on teollisuuden mielenkiinto Xamkin kehitystoimintaa kohtaan kasvanut. Erityisen merkittävää on tutkimustoiminnan tieteellisen tason kehittyminen sekä eri toimialojen, kuten kemianteollisuuden ja maaliteollisuuden saaminen mukaan biotalouden hankkeisiimme. Projekteihin on kiinnitetty Xamkin biotuotetekniikan insinöörejä, jotka voivat kehittää osaamistaan Aalto-yliopistosta diplomi-insinöörin ja aina tohtorin tutkintoon saakka osana projektitiimejä.

Yhteisiä tutkimus- ja innovaatiohankkeita on suunnitteilla

Koska tavoitteena on yhtäältä kansallinen ja kansainvälinen rahoitus ja toisaalta yritysrahoituksen kasvattaminen, avaa yhteistyö myös tästä näkökulmasta uusia kehityksen mahdollisuuksia Xamkin tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiotoiminnalle.

– Puupohjaisilla tuotteilla voidaan korvata monia ei-uusiutuvia ja fossiilisia materiaaleja. Esimerkiksi tällä hetkellä valmistelussa on Aalto–XAMK-yhteistutkimushanke, jolla pyritään korvaamaan selluloosalla eräs kuluttajatuotteissa yleinen ei-uusiutuva materiaali. Korvattava materiaali on erittäin CO₂-intensiivinen: sen tuotanto aiheuttaa noin 8 kg CO₂-päästöt jokaista tuotettua materiaalikiloa kohti, työelämäprofessori Juha Lipponen Aalto-yliopiston kemiantekniikan korkeakoulusta korostaa.

Hankkeen onnistuessa voidaan ajatella, että jalostamalla tällä hetkellä Suomesta vietävä määrä (4 miljoonaa tonnia) sellua tähän uuteen käyttötarkoitukseen, ilmakehästä poistuu yli 30 miljoonan tonnin vuosittaiset hiilipäästöt. Kun koko Suomen metsien hiilinielu on noin 23 miljoonaa tonnia, ja Suomen CO₂-päästöt 48 miljoonaa tonnia vuonna 2020, voidaan puhua erittäin merkittävästä ilmastoteosta.

– Uusi materiaali Suomessa valmistettuna loisi lisäksi 10 miljardin arvosta enemmän vientiä verrattuna markkinaselluun, ja osakin tästä potentiaalista konkretisoisi erittäin merkittävällä tavalla Suomen tavoitetta korkean lisäarvon metsäteollisuustuotteiden maana, Lipponen jatkaa.

Toimintamallina onkin korkeatasoisten projektien suunnittelu ja toteuttaminen. Lisäksi pyritään yhteiseen kehitysvisioon ja sen viestintään erityisesti teollisuudelle ja muille tärkeille sidosryhmille.

Alueellisesti tavoitteena ovat uudet innovaatiot, koulutustason ja osaamisen nosto sekä lisäarvon ja uusien innovaatioiden ja investointien tuottaminen. Toiminnan kansainvälistäminen on selkeä tavoite, ja tähän liittyen kumppanit ovatkin lisänneet kansainvälisen tason osaajia tutkimusryhmiinsä.