Kestävää arvonlisää Itä-Suomen metsäbiotaloudesta
KELMI-hanke
KELMI-hankkeen tavoite on metsäbiotalouden tuotteiden, palvelujen ja sivuvirtojen arvonlisän kasvattaminen sekä teollisten ekosysteemien ja kiertotalousratkaisujen kehittäminen Itä-Suomessa. Hankkeen toimenpiteillä luodaan kokonaiskestäviä ratkaisuja metsien ja metsäbiomassan käytön edistämiseksi.
Kestävää arvoa metsäbiotalouteen
Metsäbiotalous kasvun lähteenä
KELMI-hanke kehittää uusia, kestäviä ja korkean arvonlisän ratkaisuja Itä-Suomen metsäbiotalouteen. Tavoitteena on hyödyntää metsäteollisuuden sivuvirtoja entistä tehokkaammin, vahvistaa yritysten innovaatiokyvykkyyttä ja edistää kestävää kasvua alueella.
Yhteistyössä kehitetään metsäbiotalouden arvoketjuja siten, että syntyvät tuotteet ja palvelut tuottavat kestävää hyötyä sekä ympäristölle että taloudelle. Hanke aktivoi pk-yrityksiä mukaan tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoimintaan sekä tarjoaa mahdollisuuksia osallistua konkreettisiin kehitysprosesseihin.
Kokonaisuus vahvistaa yritysten innovaatiokyvykkyyttä ja kokoaa tutkimuksen, yritykset ja alueelliset toimijat yhteiseen kehittämistyöhön.
Hanke toteuttaa Metsäbiotalouden uudet avaukset -kasvuohjelman tavoitteita ja kokoaa yhteen Itä-Suomen keskeiset tutkimus-, kehitys- ja innovaatiotoimijat. Mukana on toimijoita Etelä-Savosta, Pohjois-Savosta, Pohjois-Karjalasta ja Kainuusta sekä yrityksiä eri osatoteuttajamaakunnista. Yhteistyö mahdollistaa osaamisen jakamisen yli maakuntarajojen ja luo pohjaa uusille liiketoiminnoille.
Hankkeen keskeiset toimenpiteet
KELMI‑hankkeen työpaketit käsittelevät metsäbiotaloutta kokonaisuutena metsien hoidosta ja käytöstä teollisiin prosesseihin sekä uusien tuotteiden kehittämiseen. Työssä arvioidaan metsien käytön hiili‑, biodiversiteetti‑ ja talousvaikutuksia, kehitetään mittaus‑ ja prosessiratkaisuja metsäbiomassan ja metsäteollisuuden sivuvirtojen laadun ja jalostettavuuden parantamiseksi sekä tutkitaan sivuvirtojen hyödyntämistä korkean jalostusasteen hiilimateriaaleina, biohiilenä, mineraalilähteinä ja 3D‑tulostusmateriaaleina.
Hankkeen toteutus jakautuu seuraaviin työpaketteihin:
Työpaketti 1. Metsien hoidolla ja käytöllä arvonlisää ilmasto- ja luontohyödyistä
TP 1.1 Metsien ja puunkäytön hiilitaseet sekä monimuotoiset luontoarvot
TP 1.2 Metsänkäytön ilmasto- ja talousvaikutukset Itä-Suomessa
Työpaketti 2. Metsäbiomassan käytön tehostaminen ja arvoketjujen pidentäminen
TP 2.1 Uusi mittausjärjestelmä metsäbiotalouden sivuvirtojen ominaisuuksien mittaukseen
Työpaketti 3. Metsäbiomassasta valmistettavat tulevaisuuden tuotteet
TP 3.1 Uusien hiilen rakenteiden valmistus
TP 3.2 Biohiilen valmistusprosessin kehitys
TP 3.3 Arvokkaiden mineraalien talteenotto tuhkista termisen käsittelyn avulla
TP 3.4 3D-tulostusmateriaalit mekaanisen metsäteollisuuden sivuvirroista
Työpaketti 4. Tulosten hyödyntäminen ja niistä tiedottaminen
TP 4.1 Kansallinen sidosryhmä- ja yritysyhteistyö
TP 4.2 Kansainvälinen viestintä ja verkostot
.
.
Uusia biokomposiittimateriaaleja 3D-tulostukseen
Xamkin osatyöpaketissa painopiste on kehittää biopohjaisia ja kiertotaloutta edistäviä 3D-tulostukseen soveltuvia materiaaleja. Erityisesti materiaalikehityksessä keskitytään materiaalien toiminnallisuuksiin ja niiden tarjoamiin potentiaalisuuksiin etenkin muissa työpaketeissa toteutettavien sovelluksien tarpeisiin. Erityistä huomiota kiinnitetään fossiilisista raaka-aineista peräisin olevia vahvikekuituja korvaaviin puupohjaisiin hiilikuituratkaisuihin, lujiin puupohjaisiin komposiittimateriaaleihin sekä luontoa jäljitteleviin kevyisiin ja kestäviin rakenteisiin.
Kehitystyössä hyödynnetään esimerkiksi puupölyä, ligniiniä ja biohiiltä, joita yhdistetään biopohjaisiin sidosaineisiin. Materiaaleja testataan muun muassa lujuuden, säänkeston ja tulostettavuuden osalta.
Muissa hankkeissa tehtyjen esikokeiden (Xamk) sekä kansainvälisten kehitysvaiheessa olevien esimerkkien pohjalta testataan alueen metsäteollisuuden puusivuvirtojen käytettävyyttä tulostettavien komposiittien täyteaineena.


Kestäviä materiaaleja tulevaisuuteen
Xamkin työssä korostuvat kiertotalous ja ympäristövaikutusten vähentäminen. Biokomposiitit voivat korvata fossiilipohjaisia muoveja esimerkiksi rakentamisessa, kulkuneuvoissa, teollisissa muoteissa sekä kuluttajatuotteissa. Samalla puupohjaisen hiilen sitoutuminen tuotteisiin pidentää hiilen elinkaarta.
Hankkeessa tuotetaan myös tietoa materiaalien kierrätettävyydestä ja uudelleenkäytöstä sekä lähtötietoja ympäristövaikutusten arviointiin. Konkreettiset tulostusdemonstraatiot ja yritysyhteistyö varmistavat, että tutkimustulokset ovat hyödynnettävissä käytännössä.
Tavoitteena on osoittaa käytännössä, että nyt pääosin polttoon päätyviä puupohjaisia materiaaleja voidaan jalostaa arvokkaammiksi tuotteiksi.