Vanha painotalo Espoossa kätkee sisäänsä VTT:n kiinnostavimmat hankkeet – täällä on syntymässä ratkaisuja Suomen ja kestävän maailman tulevaisuuteen - Talous | HS.fi

Vanha painotalo Espoossa kätkee sisäänsä VTT:n kiinnostavimmat hankkeet – täällä on syntymässä ratkaisuja Suomen ja kestävän maailman tulevaisuuteen

Pörssissä 700 miljoonan euron arvoinen Spinnova herätti loputkin sijoittajat innostumaan kestävän kehityksen hankkeista. Niiden kenties tärkein hautomo Pohjoismaissa on Espoon Kivenlahdessa sijaitseva VTT:n Bioruukki.

Michael Schlapp-Hackl työskentelee VTT:n pilotointikeskus Bioruukissa.

1.1. 2:00 | Päivitetty 1.1. 16:57

Ulkopuolelta se on vain tylsä vanha painotalo, mutta mitä kaikkea se kätkeekään sisäänsä!

Ajatus pyörii mielessä, kun ajan takaisin Espoon Kivenlahteen vuonna 2015 perustetusta VTT:n Bioruukista, joka on suurin bio- ja kiertotalouden tutkimuskeskus Pohjoismaissa.

Pilottilaitoksessa pyritään ylittämään keksintöjen kaupallistamisen ”kuolemanlaakso”. Moni hanke jämähtää usein siinä vaiheessa, kun tehty tuotekehitys ja keksintö pitäisi skaalata taloudellisesti kannattavaksi liiketoiminnaksi.

Teknologian tutkimuskeskus VTT:n johtaja Tua Huomo selittää asian laajemmin: Bioruukki toimii usein siltana yliopistojen tutkimuksen ja käytännön toiminnan välillä. Huomo vetää VTT:llä tulevaisuuden tuotteet ja materiaalit -liiketoiminta-aluetta.

VTT:n johtaja Tua Huomo Bioruukin edustalla.

Bioruukissa on erilaisia tuotteiden ja valmistustapojen kemiallisia kokeilualustoja.

Yhdessä hallissa materiaaleja kuumennetaan hapettomassa tilassa, toisessa aineiden eri ainesosia erotellaan happamissa liuoksissa ja niin edelleen.

Toimia ohjaa yhteinen tavoite: kaikissa käynnissä olevissa hankkeissa pyritään luonnonvarojen kestävään käyttöön.

Hankkeisiin kuuluu esimerkiksi metsien ja maatalouden biomassan sekä erilaisten jätteiden ja sivuvirtojen jalostamista hyötykäyttöön.

Maailma pyrkii ilmastokriisin takia muuttumaan vähähiiliseksi. Monet Bioruukin hankkeet voivat onnistuessaan näyttää tietä vähemmän hiilidioksidia tuottavaan ja vähemmän ympäristöä kuormittavaan maailmaan.

Muhimassa olevat menetelmät voivat kasvaa miljardien arvoisiksi ja tasoittaa ihmiskunnan kestävän kehityksen polkua.

Bioruukissa on kehitteillä esimerkiksi haastajia VTT:n Jyväskylän-yksikössä jalostuneelle puusta ja jätteistä tekstiilikuitua tekevälle Spinnovalle.

Spinnovan tutkijat kehittivät menetelmän, jolla sellusta voidaan puristaa kuitua. Se voi tulevaisuudessa korvata monia ympäristöä enemmän kuormittavia tekstiilikuituja.

Lue lisää: Suomalaiskeksijät kehittivät ratkaisun, joka voi mullistaa vaateteollisuuden – ”tuotteen pitäisi olla kilpailukykyinen puuvillan kanssa”

Spinnova listautui pörssiin vuoden 2021 kesällä. Ennen osakeantia tiedotettiin, että myös urheiluvaatejätti Adidas oli tullut yhtiöön osakkaaksi.

Sijoittajat suorastaan riehaantuivat lähes pelkkään tulevaisuudenuskoon ja yhtiön teknologiaan perustuvan yhtiön näkymistä. Se keräsi itselleen nopeasti yli 15 000 osakkeenomistajaa.

Kesän aikana Spinnovan markkina-arvo kohosi yli miljardiin euroon. Tätä kirjoitettaessa suurin into on laskenut. Yhtiö on yhä liki 700 miljoonan euron arvoinen.

Bioruukissa Infinited Fiber puolestaan on kehittänyt koelaitoksessa menetelmää, jossa vanhasta tekstiilistä tai kierrätyspaperista voidaan valmistaa uudenveroista tekstiilikuitua. Se on ilmoittanut tehdasinvestoinnin valmistelusta Suomeen.

Bioruukin laitteistoilla Infinited Fiber on onnistunut kehittämään kierrätettyjen kuitujen laatua niin, että osakkaaksi on saatu esimerkiksi Hennes & Mauritz.

Yhä useampi sijoittaja on valmis sijoittamaan osan varoistaan hankkeisiin, jotka onnistuessaan voivat mullistaa jonkin teollisuudenhaaran kokonaan.

Vaikka tuo mullistus tapahtuisi vasta 10–15 vuoden päästä.

”Spinnova ja Inifinited Fiber ovat toki ensimmäisiä. Samaan aikaan teemme kehitystyötä myös muihin tekniikoihin, kuten ionisiin liuoksiin perustuviin Metsä Spring -tekstiilikuituihin”, VTT:n tutkimusprofessori Ali Harlin sanoo Bioruukin tutustumiskierroksella.

Infinited Fiber on Ali Harlinin ja Petri Alavan vuonna 2015 perustama kasvuyhtiö.

Tutkimusprofessori Ali Harlin Bioruukin tuotantolinjalla.

Metsä Spring on Kuura-hakkeessaan kehittänyt tekniikkaa, jolla normaalista valkaistusta havupuusellusta voidaan jalostaa lankoja.

Kymmenen viime vuoden aikana Suomesta on tullut maailman kärkimaita erilaisissa selluloosan kierrätyshankkeissa.

Tekstiilikuiduissa on Harlinin mukaan muitakin lupaavia valmistusprosessihankkeita, jotka täydentävät toisiaan.

Hän mainitsee usein julkisuudessa olleen Ioncellin ja Biocelsol-teknologian, jonka kemiallista prosessia paraikaa hiotaan Bioruukissa. Biocelsol on VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston kehittämä teknologia, joka vasta etsii kaupallistumisreittiään.

Suomessa selluloosakuitujen kehitystyö lähti Harlinin mukaan liikkeelle vuoden 2005 paperilakon aikoihin. Sen jälkeen metsäyhtiöt havahtuivat siihen, että tuotekehitykseen pitää panostaa.

”Kun kaikki palikat ovat paikallaan, voi tapahtua jotain. Ja sittenkin tarvitaan vielä jokin ärsyke.”

Kiipeämme portaita Infinited Fiberin käytössä olevan kuidutuslinjan päälle.

Prosessissa käytetyt tekstiilit ja muut selluloosavalmisteet kuten puuvilla liuotetaan molekyylitasolle. Kuivattamalla niistä tehdään välituote, josta saadaan lankaa.

Biocelsol käyttää selluloosan liukenemisen parantamiseen kemiallisen prosessin asemesta entsyymejä ja on keskittynyt enemmän puupohjaiseen raaka-aineeseen, Harlin kertoo.

Hän ottaa rasiasta kangasnäytteitä ja kertoo eri hankkeiden valmistustapojen tuottavan toisiaan täydentäviä kuituja tai lankoja.

Harlin ojentaa kangaskappaleen hypisteltäväksi.

”Tämä on hyvin puuvillamaista.”

Näytepaloja Infinited Filer -yhtiön tekniikalla tehdyistä kankaista.

”Toinen lanka on äärettömän lujaa, kolmas muistuttaa villaa”, Harlin kertoo eri yritysten valmistustapojen eroista.

Vanhalla viskoosimenetelmällä valmistettu kangaspala näyttää ja tuntuu erehdyttävästi silkiltä.

Harlinin mukaan puuvillan ominaisuudet ovat pitkän tuotekehittelyn ja jatkuvan säätämisen tulosta.

Saavumme vastarakennetulle hydrometallurgian prosessilinjalle. Autotalliin mahtuva linja on valmistunut paria viikkoa aikaisemmin.

Laitteistossa nesteet kiertävät pienissä sammioissa ja putkissa.

Michael Schlapp-Hackl asentaa laitteistoa hydrometallurgian tutkimustilassa.

VTT:n tutkimustiimin päällikkö Päivi Kinnunen esittelee ”minitehdastaan”, jossa erilaisista materiaalivirroista liuotetaan metalleja eri lämpötiloissa ja hyvin happamissa ympäristöissä. Sitten liuos saostetaan ja eri materiaalit muutetaan kiinteään muotoon.

Kinnunen kertoo työstään silmät loistaen.

Kinnusen kontolle asetettu tehtävä on järisyttävän suuri. Hänen tiiminsä tehtävänä on ratkaista osaltaan se, mistä ja miten saamme arvokkaat metallimme tulevaisuudessa.

Poliitikot ovat jo päättäneet, että ilmastonmuutosta torjuttaessa autoilu ja liikenne sähköistyvät. Sähköautoissa mineraalien kulutus kasvaa valtavasti jo akkujen takia, Kinnunen selittää.

Myös energian tuottamiseen tarvitaan lisää metalleja, kun sähköä tuotetaan yhä enemmän uusiutuvilla keinoilla kuten tuulivoimalla.

Arvokkaita metalleja ei vain ole riittävästi energiakäänteeseen.

”Siinä on se haaste. Esimerkiksi 20 vuoden päästä tarvitaan 40 kertaa enemmän litiumia ja 20 kertaa enemmän kobolttia ja nikkeliä”, Kinnunen sanoo.

VTT:n tutkimustiimin päällikkö Päivi Kinnunen kertoo hydrometallurgian kokeiluista Bioruukissa.

Suomi on ainoa Euroopan maa, jossa on kaikkia taloudellisesti merkittäviä akkumineraaleja. Suomi on Euroopan suurin nikkelin ja ainoa koboltin tuottaja.

Lähivuosina Suomessa käydään kiihkeitä kädenvääntöjä siitä, mihin luontokohteisiin uusia kaivoksia saa perustaa.

Lue lisää: Yllästunturin vieressä lepää aarre, joka on repinyt asukkaat kahtia – HS selvitti, mistä katkerassa kaivoskiistassa on kyse

Monen metallin kierrätysaste on alle prosentin, vaikka merkittävimmät metallivirrat kierrätetään pääosin hyvin.

Kierrättäminen ei yksin riitä, kun arvokkaiden metallien kysyntä kasvaa.

”Kaivoksissa tyypillisesti otetaan lähinnä päämetallit talteen”, Kinnunen kertoo.

”Nyt ajatuksena on, että materiaalivirrasta hyödynnetään loputkin esimerkiksi rakennusmateriaaleiksi.”

Kinnusen mukaan sillä saadaan aikaan paljon hyvää, että kaivosteollisuuden vesikierrot muutetaan suljetuiksi ja arvokkaat ainesosat kerätään jätevedestä talteen.

Myös kaivostoiminnan rikastushiekat ja jätteet ovat kierrätyksen osalta keskeisiä. Lisäksi on tutkittu, miten jätteenpolton jälkeen syntyvästä kuonasta saadaan metallit talteen.

”Nyt siis tarvitaan kaivostoimintaa, mutta jatkossa entistä suurempi osa täytyy saada kierrättämällä.”

Akkumateriaaleihin liittyen Suomeen on viime vuosina tehty satojen miljoonien eurojen investointeja.

Kinnusen mukaan yksi syy investointeihin on akkuihin liittyvissä kestävän kehityksen velvoitteissa. Valmistajan täytyy jatkossa osoittaa, mistä materiaalit ovat tulleet ja ettei valmistuksessa ole käytetty esimerkiksi lapsityövoimaa.

Kinnunen kehuu myös VTT:n eri taustoista tulevaa osaamista, geomikrobiologeja, kemistejä, ympäristötekniikka- ja vesiosaajia.

”Suomen kilpailuvaltti on se, että voimme tehdä asiat kestävällä ja fiksulla tavalla. Suomen kansallisessa akkustrategiassakin on nostettu kestävyys ja vastuullisuus keskiöön.”

Bioruukin isoin laitteisto on muovin kemiallista kierrätystä ja hiilidioksidien hyödyntämistä koskevassa tilassa.

VTT:n työelämäprofessori Mika Härkönen on pitkälti vastannut Bioruukin toimintojen kehittämisestä.

VTT:n työelämäprofessori Mika Härkönen kertoo, että nykyisin iso osa muovijätteestä menee polttoon, eikä sitä siis kierrätetä.

Termokemiallisten menetelmien – kuten erilaisiin jatkoprosesseihin yhdistettyjen pyrolyysi- ja kaasutusteknologioiden – avulla jätemuovit voidaan pilkkoa alkuperäisiksi lähtöaineiksi, joista voidaan uudelleen valmistaa muovia.

Erik Tarassov asentaa suodatinta Bioruukin termokemian hallissa.

Yhdessä halleista pyritään ratkaisemaan merien rehevöitymisongelmaa. Origin By Ocean -startup-yhtiön perustajaosakas Mari Granström on kehittänyt tähän prosessin, jonka jatkokehityksessä yritys hyödyntää VTT:n pilotointilaitteita ja osaamista.

Origin By Ocean nostaa levää merestä ja eristää siitä saatavia molekyylejä. Tuotteena syntyy ruokateollisuuden tarvitsemaa saostusainetta, jonka avulla esimerkiksi jugurtit ja kerma pysyvät kuohkeina.

”Me tultiin ihan puskista”, kemisti Granström kertoo liiketoimintakumppaninsa Mikael Westerlundin kanssa alkaneesta hankkeesta.

”Ainoa labra oli keittiössäni. Siellä tein sen prosessin kokonaisuudessaan läpi.”

Origin By Ocean -startup-yhtiön perustajaosakas Mari Granström on Bioruukissa skaalaamassa menetelmäänsä levän hyödyntämiseksi, jotta teknologia toimisi lopulta tehdasmittakaavassa.

Origin By Ocean on patentoinut keskeiset osat menetelmästään ja kerännyt ensimmäiset kaksi miljoona euroa toimintaansa. Bioruukissa yritys on ajanut yksikköoperaatioita isommassa mittakaavassa.

Nyt käynnissä on 8–11 miljoonan euron rahoituskierros, jonka jälkeen Business Finlandilta anotaan lainaa, jotta 20 miljoonan euron hankkeessa saadaan tehtyä pilotointi- ja demovaihe.

kierros Bioruukin tiloissa jatkuu, ja toimintalinjojen perusperiaate alkaa valjeta.

Eri materiaaleja palautetaan takaisin kemiallisiin alkutekijöihinsä. Kun molekyylit on saatu eroteltua, niistä kootaan uudestaan uusien tuotteiden raaka-ainetta.

Sellupohjaisten uusien pakkausmateriaalien tutkimustiimin päällikkö Hannes Orelma esittelee kahta tuotantolinjaa.

Toisessa käytetään lähtömateriaalina liuotettua selluloosaa, toisessa taas mekaanisesti hajotettua nanoselluloosaa. Tästä syntyy kuivaamalla ohuen muovin kaltaista, tuorekelmun näköistä pakkausmateriaalia, joka estää rasvan ja hapen kulun kelmun läpi.

”Vaikka linjat näyttävät samalta, teknologia on täysin erilaista”, Orelma sanoo.

Hannes Orelma (vas.) ja Vesa Kunnari kertovat biohajoavista pakkauksista.

Orelma puhuu ”supermateriaaleista”, jotka ovat samalla sekä biopohjaisia että biohajoavia. Ne voivat ratkoa hiilidioksidipäästöongelmia ja korvata tuotteita, jotka päästöjä aiheuttavat.

Selluloosa, joka on kasviosa ja eräänlainen soluseinä, hajotetaan testeissä alimmalle tasolleen polymeereiksi, joista muodostuu yhteenliittymällä säikeitä eli fibrillejä. Säikeitä ja niistä koostuvaa massaa kutsutaan nanoselluloosaksi.

Orelma esittelee nanosellusta tehtyä kuivatettua kalvoa, joka näyttää paksulta, venyvältä tuorekelmulta.

Samalla teknologialla voi korvata öljypohjaisia tuotteita kuten muovia tai tehdä sienestä keinonahkaa.

Kyse ei ole näpertelystä, vaan suurelta osin myös metsäteollisuuden tulevaisuudesta.

Kun paperin käyttö vähenee, puiden jalostusasteen kohentaminen sellusta, paperista ja sahatavarasta kohti korkeamman jalostusasteen tuotteita on elintärkeää Suomen metsäteollisuudelle.

Metsäteollisuuden tavoitteena on, että vuoteen 2035 mennessä 10–15 prosenttia tuotannosta tulisi tuotteista, joiden arvo olisi kaksinkertainen nykytilanteeseen verrattuna.

Lue lisää: Mänty pystyy siihen mihin öljykin – HS:n taloustoimittaja Anni Lassila halusi ymmärtää puun kemiaa ja pääsi kurkistamaan metsätalouden tulevaisuuteen

Erikoistutkija Vesa Kunnari ojentaa suklaapatukan. Se ei kuitenkaan ole vain välipala. Patukka on pakattu biopohjaiseen, rasvaa läpäisemättömään paperikääreeseen.

Package-Heroesin kaurakeksi- ja suklaapatukkanäytteitä. Pakkausmateriaali on biohajoavaa.

Kunnarista huokuu toimeliaisuus ja samantyyppinen into kuin tiimipäällikkö Päivi Kinnusesta.

”Onhan tämä tosi ainutlaatuinen ympäristö. Ei missään muualla ole tällaisia leluja”, Kunnari sanoo.

”Toki täytyy tehdä tulosta, mutta tuskin missään teollisuudessa pääsisi tekemään niin eri materiaaleilla ja vielä soveltamaan kaikkea ristiin.”

Artikkeliin liittyviä aiheita