TAUSTA

Metsäteollisuus sekä sitä tukevat teollisuuden alat kuten vesi-, kemikaali- ja teknologiateollisuus ovat Suomen suurin vientisektori. Kyseisellä sektorilla on menossa suuria muutoksia paperin kysynnän laskun vuoksi. Ala tarvitsee uusia korkeamman jalostusarvon tuotteita. Hankkeen taustalla olivat myös Xamkin yhteistyösopimukset mm. Luonnonvarakeskuksen (tutkimusympäristöyhteistyö, puiden kasvullinen lisäys, metsäteollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen, puurakentaminen) sekä Aalto yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulun kanssa (AaltoCell™ pilotympäristö sekä koulutusyhteistyö Aallon koulutusalalla Fibers & Polymers). Hanke tuki tutkimuksen ja avoimen innovaatioiden yhteistyön edistämistä Suomen metsäbiotalous –sektorilla.

TAVOITTEET

Xamkin ns. Flagship hankkeen (viralliselta nimeltään Bioproduct and Clean Bioeconomy – RDI FlagShip in Xamk) toimenpiteiden tarkoituksena oli kasvattaa biotuotteisiin ja puhtaaseen biotalouteen liittyvän TKI-toiminnan vaikuttavuutta, parantaa tutkimusfasiliteetteja ja -yhteistyötä sekä kehittää uusia tuotteita ja prosesseja.

Hankkeen tavoitteena oli:

  1. Vahvistaa ja tarkentaa biotuotteiden ja puhtaan biotalouden TKI-toimintaa uusien kuitutuotteiden ja prosessien kehittämiseksi
  2. Parantaa Suomen innovaatioekosysteemin kilpailukykyä edellä mainitulla sektorilla
  3. Päivittää tutkimusfasiliteetteja ja kyvykkyyttä metsä- ja kuitubiotalouden uusien tuotteiden, prosessien ja arvoketjujen kehittämiseksi
  4. Vahvistaa innovaatioyhteistyötä teollisuuden, Luken ja muiden metsäbiomassan tutkimuslaitosten kanssa
  5. Tukea talouskehitystä ja innovaatioyhteistyötä alueellisesti, kansallisesti sekä kansainvälisesti
  6. Teollisuuden kanssa tehtyjen uusien innovaatio- ja TKI-yhteistyötoimien arvo vuoteen 2021 mennessä 1 milj. euroa.

 

TOIMENPITEET

Hankkeen toimenpiteet jakautuivat neljään työpakettiin:

Työpaketti 1: Sellujohdannaiset (Fibertechnology – RDI development for new cellulose modifications and efficient processing)

Työpaketin tavoitteena oli hankkia seuraavat mittalaitteet biotuotetehtaiden prosessien paremman tutkimuksen mahdollistamiseksi: varaustila-mittari, zeta-potentiaali-mittari, fraktionaattori ja korkeasakeusreaktori.

Työpaketti 2: Biohiilet (Forest industry residuals to value – Biochar for clean bio- and circular economy)

Työpaketin tavoitteena oli metsäteollisuuden sivuvirroista tai nopeakasvuisista puulajeista valmistettujen biohiilien karakterisointi ja käyttömahdollisuuksien arviointi yhteistyössä Luken kanssa.

Työpaketti 3: Biojalostamon prosessi – ja jätevedet (Clean biorefinery and water)

Työpaketin tavoitteena oli hankkia nestekromatografi-järjestelmä biotuotetehtaiden jätevesien korkeatasoisen tutkimuksen mahdollistamiseksi.

Työpaketti 4: Yhteistyö (Co-operation Xamk – LUKE – Third parties)

 

HANKEKONSORTIO

Xamk koordinoi hanketta. Hankkeen toteuttamiseen osallistui Xamkilta kolme Metsä-, ympäristö ja energia vahvuusalan tutkimusryhmää/-laboratoriota;

–          Kuitulaboratorio Savonlinnassa

–          Ympäristöturvallisuuden tutkimustiimi Mikkelissä

–          Biosampo: Bio- ja kiertotalouden tutkimusyksikkö Anjalassa

Luonnonvarakeskus (Luke) oli hankkeen osatoteuttaja. Luken toimintaa koordinoitiin ja toteutettiin pääasiassa Luken Jokioisten toimipaikasta. Lisäksi Lukelta kehittämistoimintaan ja yhteistyöhön osallistui puututkijoita mm. Savonlinnan toimipaikasta.

 

HANKEJULISTE

LOPPURAPORTTI

 

Lisätietoja

Projektipäällikkö

Lasse Pulkkinen, tutkimusjohtaja

Metsä, ympäristö ja energia
Sähköposti: Lasse.Pulkkinen@xamk.fi
Puhelin: 044 571 5861

SEMINAARIT

25.11.2021 Hankkeen miniseminaari:
BIOTALOUDEN INNOVAATIOEKOSYSTEEMI JA SELLULOOSAN UUDET MUODOT (Teams ja Savonlinna): linkki tapahtumasivulle

OKM Flagship: Biotalouden innovaatioekosysteemi ja selluloosan uudet muodot

 

BIOTUOTTEET JA BIOTALOUS -HANKKEEN MINISEMINAARI ”BIOTALOUDEN INNOVAATIOEKOSYSTEEMI JA SELLULOOSAN UUDET MUODOT” esitteli ajankohtaisia avauksia uusien selluloosatuotteiden tutkimuksen ja kehityksen sekä kaupallistamispolun saralla. Xamkin Kuitulaboratorion järjestämä hybriditapahtuma kokosi yhteen yli 60 kiinnostunutta osallistujaa. Seminaarissa kuultiin niin tutkija- kuin yrityspuheenvuoroja selluloosan uusista korkean lisäarvon tuotteista ja innovatiivisista valmistusmenetelmistä sekä biotuoteinnovaatioverkoston uusista työkaluista ja osaamisesta.

Seminaarin tallenteet löytyvät alla olevista linkeistä.

 

Osallistujapalautetta
”Mielenkiintoiset aiheet ja hyvät esitelmät”
”Hyvä käytännön läheinen ja ajankohtainen aihe. Varsinkin MCC ja Alin esitykset olivat hyviä. Uutta tietoa, juuri sopivan mittaisessa tapahtumassa.”

 

Seminaarin tallenne, osa 1/2

Xamk FL – Fundamentals and practices for novel cellulose based application development,
RDI Specialist Ramjee Subramanian

Nordic Bioproducts Group – Spin-off yritys ja mikrokiteisen selluloosan sovelluskohteet,
toimitusjohtaja Olli Kähkönen/kehityspäällikkö Ville Nyman

VTT – All cellulose -sovelluksien mahdollisuudet ja reunaehdot, tutkimusprofessori Ali Harlin

ANDRITZ – Sellutuotteita kehittämässä: kokemuksia korkeakouluyhteistyöstä,
kehityspäällikkö Kari Vanhatalo

 

Seminaarin tallenne, osa 2/2

Wetend Technologies – Fraktionaattori työkaluna märkäosan prosessien tutkimuksessa ja
optimoinnissa, hallituksen puheenjohtaja Jouni Matula

Tutkimusyhteistyö Aalto – Xamk – teollisuus, case-esimerkki Bio-Based Opacifiers -valmistelu,
työelämäprofessori Juha Lipponen

Xamk FL, Kuitulaboratorion tutkimusfasiliteetit sellujohdannaistutkimuksessa,
TKI-asiantuntija Noora Haatanen

 

 

11.11.2021 Hankkeen loppuseminaari:
BIOHIILISOVELLUKSET METSÄTEOLLISUUDEN SIVUVIRROISTA (Teams ja Savonlinna): linkki tapahtumasivulle

OKM Flagship: Biohiilisovellukset metsäteollisuuden sivuvirroista

 

BIOTUOTTEET JA BIOTALOUS -HANKKEEN LOPPUSEMINAARI ”BIOHIILISOVELLUKSET METSÄTEOLLISUUDEN SIVUVIRROISTA” kokosi yli 80 kiinnostunutta kuulijaa yhteen Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun (Xamk) ja Luonnonvarakeskuksen (Luke) yhteistyössä järjestämässä hybridiseminaarissa. Tapahtumassa kuultiin mielenkiintoisia esityksiä biohiilisovelluksista sekä -tutkimuksesta. Yrityspuheenvuoroissa kuultiin esimerkkejä metsäteollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisestä sekä aktiivihiiliapplikaatioista. Luken ja Xamkin osuuksissa avattiin hankkeen aikana tehtyjä biohiilitutkimuksia ja niiden tuloksia sekä uutta tutkimusinfraa. Seminaarin tallenteet löytyvät alla olevista linkeistä.

 

Osallistujapalautetta
”Todella mielenkiintoisia esityksiä ja vaikuttavia hankkeita”
”Paljon ajankohtaista ja myös riittävän tieteellistä asiaa”
”Aiheet olivat todella kiinnostavia, sain omaan työhöni uutta tietoa”
”Monipuoliset puheenvuorot, joista sai kiinnostavista aiheista tietoa, jota ei muualta saa”

 

Seminaarin tallenne, osa 1/3 (Yrityspuheenvuorot)

Seminaarin tallenne, osa 2/3 (Luken biohiilitutkimus ja tulokset)

Seminaarin tallenne, osa 3/3 (Xamkin biohiilitutkimus ja tulokset)

LAITTEISTOTIEDOT

Tähän on koottu hankkeeseen valittujen kärkiteemojen laitteita, jotka ovat biotalouden innovaatioverkoston käytössä vahvistaen tutkimusinfraa.

Xamk BioSammon laitteet

Xamk Ympäristölaboratorion laitteet

JULKAISUT

Haatanen N. 2021. Korkean sakeuden vaikutus selluloosakarbamaatin valmistukseen, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2021. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-408-9

Haatanen N., Dahl, O. 2020. Iso investointi kuitutuotteiden tutkimukseen. BioGrowth News –uutiskirje 12/2020. Saatavissa: Iso investointi kuitutuotteiden tutkimukseen – Xamk

Haatanen N. 2020. Uusien kuitutuotteiden tutkimus ja sitä tukevat investoinnit Kuitulaboratoriossa, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2020. Saatavissa: Xamk kehittää 131 Metsä, ympäristö ja energia (theseus.fi)

Hyväluoma, J., Miettinen, A., Keskinen, R., Rasa, K., Lindberg, H. Structural and chemical changes of pyrogenic carbon aged in boreal forest soil. Submitted.

Junninen, J. 2021. Alkuaineanalysaattorin toiminta ja käyttö Xamkin ympäristölaboratoriossa, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2021. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-408-9

Keskinen, R., Nikama, J., Kaseva, J., Rasa, K. 2021. Feasibility of nitrogen-enriched chars as circular fertilizers. Waste and Biomass Valorization. Saatavissa: https://doi.org/10.1007/s12649-021-01471-5

Keskinen, R., Rasa,K., Kauhanen, A., Pöykkö, S., Hagner, M. Usability of a novel pyrolysis liquid-amended mulch in weed control of tree nursery. Manuscript in preparation.

Korkalo, P., Hagner, M., Jänis, J., Mäkinen, M., Kaseva, J.,Lassi, U., Rasa, K., Jyske, T. Pyroligneous acids of differently pre-treated hybrid aspen biomass: herbicide and fungicide performance. Submitted.

Koskinen, A. 2021. Mikroaaltohajotus osanan biohiilten ja tuhkien analysointia, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2021. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-408-9

Kuitulaboratorion tiedote. 2019. VTT ja Xamk yhteistyöhön uusien sellupohjaisten sovellusten pilotoimisessa. Saatavissa: VTT ja Xamk yhteistyöhön uusien sellupohjaisten sovellusten pilotoimisessa – Xamk

Lehesvaara, M. 2021. Voltammetrilaitteiston käyttöönorro Xamkin ympäristökaboratoriossa, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2021. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-408-9

Malk, V., Lehesvaara M., Seppäläinen, S., Soininen, H., Mykkänen, A., Hämäläinen, L., Haatanen, N., Hyvönen, S. 2021. Biohiilisovellukset metsäteollisuuden sivuainevirroista, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2021. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-408-9

Malk V., Hyvönen S., Haatanen N., Rasa K., Mykkänen A., Soininen. 2020. Biohiilen ominaisuuksien karakterisointi ja ominaispinta-alan mittaaminen, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2020. Saatavissa: Xamk kehittää 131 Metsä, ympäristö ja energia (theseus.fi)

Malk V., Do V. 2019. Ekotoksisuustesteillä varmistetaan biohiilen turvallinen käyttö, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2019. Saatavissa: URNISBN978-952-344-226-9.pdf (theseus.fi)

Pulkkinen L. 2018. Vahva osaaminen sai ministeriöltä merkittävän tunnustuksen: Xamkille miljoona auroa biotuotetekniikan kehitystyöhön Saatavissa: Vahva osaaminen sai ministeriöltä merkittävän tunnustuksen: Xamkille miljoona euroa biotuotetekniikan kehitystyöhön – Xamk

Rasa, K., Viherä-Aarnio, A., Rytkönen, P., Hyväluoma, J., Kaseva, J., Jyske, T. 2021. Quantitative analysis of feedstock structural properties can help to produce willow biochar with homogenous pore system. Industrial Crops & Production, 166. 113475. Saatavissa: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.113475

Raunio J., Haatanen N. 2019. Nestekromatografia uuden tutkimuksen mahdollistajana Xamkissa, METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2019. Saatavissa: URNISBN978-952-344-226-9.pdf (theseus.fi)

Sarvi, M., Kainulainen, A., Malk, V., Kaseva, J., Rasa, K. Pyrolysis reduces organic contaminant levels of sewage sludges at an industrial scale. Submitted.

Soinne, H., Keskinen, R., Heikkinen, J., Hyväluoma, J., Uusitalo, R., Peltoniemi, K., Velmala, S., Pennanen, T., Fritze, H., Kaseva, J., Hannula, M., Rasa, K. 2020. Are there environmental or agricultural benefits in using forest residue biochar in boreal agricultural clay soil? Science of the Total Environment, 731. Saatavissa: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.138955

Subramanian, R. 2021. Bio-based fiber networks: fiber flocculation and fractionation. METSÄ, YMPÄRISTÖ JA ENERGIA Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Vuosijulkaisu 2021. Saatavissa: https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-344-408-9

Turunen, M., Urbano Tenorio, F., Rasa, K., Hyväluoma, J., Rytkönen, P., Kaseva, J., Beuker, E., Suhonen, H. and Jyske, T. 2021. How clonal differences and within tree heterogeneity affect pore properties of hybrid aspen wood and biochar? Biomass Conversion and Biorefinery. Saatavissa: https://doi.org/10.1007/s13399-021-01464-3

 

Ajankohtaista

Iso investointi kuitutuotteiden tutkimukseen

Kuitulaboratorio on investoinut pilot-mittakaavan sekoituslaitteistoon, joka mahdollistaa selluloosajohdannaisten valmistamisen ja uusien kuitutuotteiden tutkimuksen aiempaa laajemmin.   Puupohjaisilla tuotteilla tuodaan jatkuvasti uusia kestävämpiä vaihtoehtoja fossiilisista raaka-aineista valmistettujen mm. muovituotteiden rinnalle. Puukuidut eivät kuitenkaan aina luonnostaan omaa lopputuotteelta vaadittavia ominaisuuksia, kuten esimerkiksi vesiliukoisuus sekä lämpömuovautuvuus. Puun luontaisista selluloosakuiduista kemikaalien avulla muokattuja lopputuotteita kutsutaan selluloosajohdannaisiksi. Motivaatio sellujohdannaisten tutkimukseen...

Faktat

Bioproduct and Clean Bioeconomy - RDI FlagShip in Xamk

01.10.2018 – 31.12.2021

Toteuttajat

Hallinnoija: Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu, Xamk

Osatoteuttajat: Luonnonvarakeskus, LUKE

Tutkimuskeskus: Kuitulaboratorio

Budjetti

Kokonaisbudjetti: 1 428 572 €

Rahoittaja ja päärahoituslähde: Hanke on saanut Opetus- ja kulttuuriministeriöltä erityisavustusta ammattikorkeakoulujen TKI-toiminnan profiloitumiseen