Kasvibiomassan hiili uusiutuviksi materiaaleiksi (HUUMA)

Metsäteollisuudessa paperin tuotanto on pienentynyt informaatioteknologian kehittyessä ja sektorilla tarvitaan uusia tuotteita korkeammalla jalostusasteella. Metsäteollisuuden volyymia ei pystytä kasvattamaan, koska Suomen metsien hakkuuaste on jo maksimissa, mutta metsäteollisuuden tuotteiden jalostusastetta ja lisäarvoa on mahdollista kasvattaa esimerkiksi jalostamalla selluloosaa ja ligniiniä biomuovituotteiksi ja pakkausmateriaaleiksi.



Metsäteollisuuden jätevesissä, maatalouden jätteissä, sekä muissa mahdollisissa orgaanisissa jätefraktioissa on jäljellä huomattavan paljon mm. sokeri ja sokeripolymeeripitoisia hiiltä sisältäviä ravinteita, kuten lignoselluloosaa, hemiselluloosaa, selluloosaa ja ligniiniä sekä niiden hajoamistuotteita. Niiden hyödyntämiselle on tunnistettu tarve, johon yksi hyvä mahdollisuus on biohajoavien / kompostoitavien muovien raaka-aineiden, polyhydroksyalkanoaattien (PHA) tuotto bioreaktoreissa. Samoin yhdyskuntajätehuollon orgaanisia jätteitä voidaan käyttää ravinteina PHA:n tuottamiseksi bioreaktoreissa.



Hankkeessa kehitetään PHA:n tuottoprosessia, jossa hyödynnetään maatalous- ja metsäsektorien jätemateriaalia sekä biojätettä. Hankkeessa keskitytään kokeilemaan ja kehittämään tuotettujen biomuovien prosessoitavuutta laboratorio-olosuhteissa. Käytännön tekeminen koostuu useista tehtäväkokonaisuuksista, sisältäen ajankohtaisen, uusimman aiheeseen liittyvän tiedonkeruun, prosessointikokeilujen suunnittelun, toteutuksen sekä tuotetun muovimateriaalin ominaisuuksien määrittämisen. Lisäksi tehdään granulaattien prosessointikokeita sekä materiaalien soveltuvuuden arviointia, sekä koostumuksen määrittelyä eri tuotesovelluksiin.
Toteutusaika
-
Projektin tila
Käynnissä
Toteutusalue
Kansallinen
Rahoitus
EAKR 2021-2027
LABin rooli
Osatoteuttaja
Yksikkö
Teknologia
Painoala
Monikäyttöiset materiaalit
Tavoitteet
Tämän hankkeen tavoitteena on

- tuottaa polyhydroksyalkanoaatteja (PHA) maatalous- ja metsäsektorien sekä muista hiiltä sisältävistä jätemateriaaleista

- pilotoida ja demonstroida suuren mittakaavan PHA:n tuottoprosessia

- kehittää edelläkävijöinä biohajoavien / kompostoitavien korkean jalostusasteen muovituotteiden valmistusta selluloosasta, ligniinistä ja PHA:sta siten, että tuotteiden tekniset ominaisuudet vastaavat fossiilisesta hiilestä peräisin olevia muovituotteita.

- kehittämään tuotettujen biomuovien prosessoitavuutta

- tehdä materiaalien soveltuvuuden arviointia ja koostumuksen määrittelyä eri tuotesovelluksiin.
Hankkeen vaikuttavuus
PHA:n, selluloosan ja ligniinin jatkojalostaminen biomuovituotteiksi tukee luonnonvarojen kestävää ja säästeliästä käyttöä, vähentää materiaalihävikkiä ja päästöjä, edistää materiaalitehokkuutta tuotantoprosesseissa, ja lisää jalostusastetta tuoden sitä kautta uutta kasvua parantaen ja uudistaen elinkeinorakennetta. Tuotteiden biohajoavuus mahdollistaa tehokkaan materiaalikierrätyksen ja tuotteiden peräkkäiset elinkaaret, koska jätteet voidaan kierrättää takaisin PHA:n valmistukseen bioreaktoreissa tai uusiomuovituotteiden valmistukseen, mikä tukee kestävän yhdyskuntarakenteen muodostumista.



Tuloksena saadaan pilotoitua parannettu biopolymeerien hydrolyysi jätteistä ja PHA:n tuotto käyttäen mikrobisekapopulaatioita sekä uusia, korkean asteen lisäarvon biomuovituotteita.
Kestävän kehityksen tavoitteet
Projektipäällikkö
Gatja Tiusanen
TKI-asiantuntija
gatja [dot] tiusanenatlab [dot] fi