VTT:n hanke mullistaa kartongin valmistuksen - merkittävä vaikutus metsäteollisuudelle

VTT tukee metsäteollisuuden puhdasta siirtymää ja käynnistää kuitupohjaisten tuotteiden, kuten kartongin ja kuitukankaiden, valmistusprosessien tutkimusohjelman. Tavoitteena on vähentää kuitutuotteiden valmistuksen vedenkulutusta 90 prosenttia ja energiankulutusta jopa 50 prosenttia. Mukana on yli 50 kansainvälisesti merkittävää metsäteollisuuden parissa toimivaa yritystä 15 eri maasta. Pilotointiympäristö rakennetaan Jyväskylään.

Verkkokaupan maailmanlaajuisen kasvun myötä erilaisten kuitupakkausten kysyntä kasvaa 5–10 % vuosittain, arvioivat markkinatutkimusta tekevät Statista Market Insights ja eMarketer. Nykymenetelmillä kuitutuotteiden valmistus kuitenkin kuluttaa runsaasti vettä ja energiaa. Siksi on tarpeen kehittää skaalautuvia, korkealaatuisia pakkauksia, jotka on helppo kierrättää, mutta joiden valmistuksen hiilijalanjälki on merkittävästi nykyistä pienempi. Myös muoville etsitään vaihtoehtoja. Esimerkiksi lautasliinoissa ja pyyhkeissä käytettävien kuitukankaiden osalta VTT odottaa voimakasta siirtymää perinteisistä muovia sisältävistä tuotteista selluloosapohjaisiin tuotteisiin.

VTT on käynnistänyt Energy First -tutkimusohjelman, jossa kehitetään ja testataan kaupallisesti kannattavia, vastuullisempia vaihtoehtoja kuitupohjaisten tuotteiden valmistukseen. Budjetiltaan noin 20 miljoonan euron ohjelma sisältää useita projekteja sekä Jyväskylään rakennettavan yhteiskäyttöisen tutkimusympäristön. Uusi laitteisto palvelee laajasti metsäsektorin tutkimusta ja tuotekehitystä ja syventää Keski-Suomen asemaa kuitupohjaisten tuotteiden ja biotalouden osaamiskeskittymänä. Pilotointiympäristö luo pohjaa uusien tuoteinnovaatioiden ja uuden liiketoiminnan kehittämiselle.

Alustavien arvioiden mukaan prosessia kehittämällä vedenkulutusta on mahdollista vähentää 90 prosenttia ja energiankulutusta jopa 50 prosenttia. Myös valmistusprosessin hiilidioksidipäästöjen arvioidaan laskevan huomattavasti.

- Rakennamme kansainvälisesti merkittävää tutkimusympäristöä, joka mullistaa kuitutuotannon prosessin. Pystymme osaamisellamme tukemaan kotimaisen metsäteollisuuden uudistumista, mikä on tärkeää myös kansallisen kilpailukykymme kannalta, sanoo VTT:n Biomateriaalit-tutkimusalueen johtaja Atte Virtanen.

Kehitystyötä tehdään läheisessä yhteistyössä hankkeisiin osallistuvien yritysten kanssa, joille hanke avaa uusia liiketoimintamahdollisuuksia.

- Vedenpoisto, energiatehokkuus, uudet 3D-kuiturakenteet ja kuitutuotteiden kestävyys ovat linjassa Valmetin tutkimus- ja kehitystavoitteiden kanssa. Ohjelman globaalin yhteistyöverkoston ansiosta syntyvät tutkimuslöydökset voidaan tuoda ripeästi käytäntöön, sanoo Sampo Immonen, Valmetin tutkimus- ja kehitystoiminnan johtaja.

Koko elinkaaren ympäristövaikutukset huomioon

Laitteiston pilottihankkeeseen toimittaa Anpap Oy. Anpap suunnittelee, valmistaa ja toimittaa airlaid-kuivapaperikoneita.

- Airlaid-teknologiaa ei ole aiemmin hyödynnetty sen täydellä potentiaalilla. Nyt se saadaan käyttöön sekä kertakäyttöisissä tuotteissa että kestotuoteryhmissä. Kuitukankaiden valmistuksessa airlaid-prosessi on joustava ja kuluttaa paljon vähemmän luonnonvaroja kuin wetlaid- eli märkämenetelmä. Se käyttää esimerkiksi huomattavasti vähemmän vettä, mikä vähentää valmistuksen ympäristövaikutuksia. Samalla se täyttää kuluttajien tarpeet, sanoo Anpapin teknologiajohtaja Tuukka Vihtakari.

Prosessissa syntyvät tuotteet ovat kierrätettäviä niin, että ne soveltuvat helposti nykyisiin kierrätysjärjestelmiin. Lisäksi kuitupakkaukset tuotetaan niin, että ne ovat LCA-analyysin perusteella kestävä vaihtoehto uudelleenkäytettäville pakkauksille. LCA-analyysi (Life Cycle Assessment) on menetelmä, jolla arvioidaan tuotteen tai palvelun koko elinkaaren aikana syntyviä ympäristövaikutuksia.

- EU:n tulevan pakkaus- ja pakkausjäteasetuksen mukaan biopohjaiset kierrätettävät kuitupakkaukset joutuvat kestävyysanalyysiin. Ei siis riitä, että raaka-aine on biopohjainen, vaan myös prosessin tulee olla kestävä, sanoo Atte Virtanen.

Tutkimusohjelma pähkinänkuoressa

• Ohjelman kokonaisbudjetti on noin 20 miljoonaa euroa
• Pilottiympäristön rakentaminen aloitetaan vuoden 2024 aikana ja se otetaan käyttöön vuonna 2025. Pääosa infrastruktuuri-investoinnista liittyy kuivan kuidun prosessointiin ja muihin tarvittaviin laitteistoihin.
• Hankkeissa on mukana yli 50 kansainvälistä yritystä 15 eri maasta. Suomalaisia yrityksiä on mukana 22.