Mari Kallioinen laboratoriossa.
Professori Mari Kallioinen LUT-yliopistosta uskoo, että kymmenen vuoden päästä Suomessa on paljon yrityksiä, jotka hyödyntävät erilaisia biomassakomponentteja.

Kaikki irti sahanpurusta

Julkaistu 16.12.2020

Suomessa on kehitetty prosessi, jolla sahanpurusta saadaan kustannustehokkaasti talteen hemiselluloosan arvokkaat yhdisteet. Purusta uutetuilla biopolymeereillä voidaan korvata öljypohjaisia aineita useilla teollisuudenaloilla.

Sahanpurua Suomessa riittää: sitä muodostuu noin kolme miljoonaa kiintokuutiometriä vuodessa mekaanisen metsäteollisuuden sivutuotteena. Tällä hetkellä puru hyödynnetään pääasiassa energiantuotannossa, jossa se poltetaan joko sellaisenaan tai pelletteinä.

Puupurussa on mahdollisuuksia paljon enempäänkin. Tutkijoita kiinnostaa erityisesti purun hemiselluloosajae, sillä se sisältää yhdisteitä, joilla voidaan korvata öljypohjaisia raaka-aineita muun muassa kosmetiikka-, elintarvike- ja pinnoiteteollisuudessa. Lappeenrannan–Lahden teknillisessä yliopistossa (LUT) on kehitetty PURASU-prosessi, jonka avulla hemiselluloosa saadaan erotettua sahanpurusta puhtaasti ja kustannustehokkaasti.

PURASU-prosessissa resurssitehokasta on myös se, että prosessin läpikäynyt sahanpuru on edelleen hyödynnettävissä. Prosessin kehittämistä johtanut professori Mari Kallioinen LUT-yliopistosta kuvaileekin prosessia ”sahanpurun lainaamiseksi bioenergiaketjusta”.

Hemiselluloosa huojuttaa puita

Puut koostuvat selluloosasta, ligniineistä ja hemiselluloosasta. Hemiselluloosalla tarkoitetaan pitkiä ja muokkautumiskykyisiä polysakkarideja eli sokereita. Niiden ansiosta puiden rakenne joustaa siten, että puut pystyvät huojumaan tuulessa.

Hemiselluloosan markkinat ovat vasta kehittymässä. Metsäteollisuudessa hemiselluloosa on tähän asti ollut hyödyntämätön sivutuote, sillä se ei sovellu sellun- eikä paperinvalmistukseen. Se on kuitenkin nousemassa uuteen arvoon, kun maailma pyristelee irti öljyriippuvuudesta.

Professori Kallioinen toteaa, että sahanpurussa hemiselluloosa on valmiiksi helposti saatavilla, joten se kannattaa hyödyntää. Lisäksi sahanpurua on runsaasti sekä Suomessa että muualla maailmassa, missä harjoitetaan mekaanista metsäteollisuutta.

Jäähdytys ratkaisi suodatusongelman

LUT-yliopiston kehittämässä PURASUprosessissa hemiselluloosien erotus perustuu kuumavesiuuttoon, ja väkevöinti ja puhdistus tehdään membraani- eli kalvosuodatuksella. Kuuma vesi liuottaa hemiselluloosan sahanpurusta, ja näin syntyvä uute suodatetaan erittäin pienihuokoisen membraanin läpi.

Suomeen voisi syntyä
kotimaista sahanpurua
hyödyntävää
liiketoimintaa.

Prosessissa hemiselluloosat erotetaan pienemmistä yhdisteistä ja väkevöidään ultrasuodatuksella. Se on paine-eroon perustuva membraanisuodatusmenetelmä, jota käytetään esimerkiksi paperitehtaiden jätevesien käsittelyyn.

Perusajatus sinällään ei ole uusi. Kallioinen kertoo, että tähän asti membraanisuodatuksen suurena haasteena on ollut membraanin voimakas likaantuminen, kun puu-uutetta väkevöidään. Tämä tekee hemiselluloosajakeen tuottamisesta taloudellisesti hintavaa.

PURASU-prosessissa uutta on, että likaantuminen on saatu vähenemään jäähdyttämällä ja puhdistamalla uute sahanpurulla ennen membraanisuodatusta. Tällöin puusta liuenneita aineita palaa takaisin sahanpurun pintaan.

– Uutteen jäähdytys sahanpuruun uuton ja suodatuksen välissä vähentää membraanin likaantumista, mikä parantaa hemiselluloosajakeen tuottamisen kustannustehokkuutta huomattavasti, Kallioinen täsmentää.

PURASU poikimaan uutta liiketoimintaa

Prosessin läpikäynyt sahanpuru voidaan hyödyntää edelleen esimerkiksi energiantuotannossa. PURASU-prosessi näyttää jopa mahdollistavan lämpöarvoltaan parempien pellettien valmistamisen.

Sahanpurua voidaan käyttää myös vedenpuhdistusmateriaalina. LUT-yliopistossa sen on havaittu poistavan vedestä muun muassa öljyä, lääkejäämiä ja jäännösfosforia.

Prosessia on kehitetty Etelä-Karjalan liiton myöntämällä EAKR-rahoituksella. Hanke jatkuu ensi kesään asti. Sitä on tähän asti testattu laboratoriossa, ja seuraavaksi se skaalataan isompaan mittakaavaan. Myös talouslaskelmat ovat työn alla.

Professori Kallioinen kertoo, että PURASU-prosessi on herättänyt positiivista huomiota mekaanisessa metsäteollisuudessa. Tavoitteena on tehdä siitä helposti skaalattava ja eri puulajien sahanpurulla toimiva.

– Prosessi tarjoaa uusia mahdollisuuksia esimerkiksi sahoille ja pellettitehtaille. Haemme parhaillaan uusia teollisia yhteistyökumppaneita, jotta voimme jatkaa sen kehittämistä. Tavoitteena on mahdollistaa suomalaista sahanpurua ja hemiselluloosia hyödyntävän liiketoiminnan syntymistä Suomeen, hän sanoo.

TEKSTI MINNA NURRO • KUVA LUT-YLIOPISTO/TEEMU LEINONEN

JAA ARTIKKELI: