Oulun yliopisto: Metsäbiotalouden sivuvirtoja halutaan jalostaa entistä tehokkaammin miljoonarahoituksen saaneessa hankkeessa

Pohjois-Pohjanmaan liitto on myöntänyt 1,1 miljoonan euron rahoituksen Oulun yliopiston hankkeelle, joka tähtää metsäbiotalouden sivuvirtojen jatkojalostukseen korkeamman lisäarvon tuotteiksi. Sivuvirroilla, kuten kuorella, sahanpurulla, oksilla ja neulasilla, on paljon hyödyntämätöntä potentiaalia.

Pohjois-Suomen metsäbiotalouden yrityksissä syntyy merkittävä määrä sivuvirtoja, joita ei tällä hetkellä hyödynnetä riittävästi. Nykyään moni sivuvirta päätyy suoraan energiantuotantoon poltettavaksi, minkä pitäisi olla viimesijainen vaihtoehto.

Esimerkiksi Luonnonvarakeskuksen (Luke) tilastopalvelun mukaan vuonna 2023 Suomessa poltettiin puun kuorta energiaksi 6 miljoonaa kuutiometriä. Havupuiden kuori, puru, oksat ja neulaset sisältävät arvokkaita yhdisteitä, joilla on useita hyödyntämismahdollisuuksia teollisuuden eri aloilla. Arvokkaat yhdisteet on mahdollista ottaa talteen ennen kuin sivuvirta poltetaan energiaksi. Tätä kehitetään Metsäbiotalouden sivuvirtojen jatkojalostus korkeamman lisäarvon tuotteiksi (MEBIP) -hankkeessa Oulun yliopistossa.

Käyttöä kosmetiikka-, elintarvike- ja lääketeollisuudessa

Elävässä puussa uuteaineiden tehtävänä on esimerkiksi suojella puuta mikrobiologisilta vaurioilta sekä hyönteistuhoilta. Näitä uuteaineiden aktiivisuuksia on mahdollista valjastaa myös eri teollisuudenalojen käyttöön.

Havupuille on jo olemassa monia vaihtoehtoisia hyödyntämiskohteita puutuotteiden ja massa- ja paperiteollisuuden lisäksi. Mäntyöljystä tuotetaan steroleita, jotka alentavat veren kolesterolia. Lisäksi mäntyöljystä on kehitetty rehuaine, jolla voidaan korvata rehuantibioottien käyttöä. Pihkavoiteita käytetään erilaisten iho-ongelmien hoitoon niiden mikrobien kasvua estävien ja haavan paranemista edistävien vaikutusten vuoksi. Havupuista saatuja uutteita käytetään tehoaineina kosmetiikassa ja lisäravinneteollisuudessa. Norjassa tuotetaan elintarvike-, lääke- ja kosmetiikkateollisuudessa hyödynnettävää vanilliinia kuusesta.

Metsäbiotalouden sivuvirroista talteen otettaville yhdisteille tutkitaan mahdollisia hyödyntämiskohteita MEBIP-hankkeessa, ja niitä löytyy muun muassa kosmetiikka-, lisäravinne- ja lääketeollisuudesta. Esimerkiksi sivuvirtojen sisältämiä steroleita voidaan hyödyntää funktionaalisissa elintarvikkeissa niiden kolesterolia alentavien ja antioksidatiivisten ominaisuuksien ansiosta. Kondensoituneiden tanniinien hyödyntämismahdollisuudet ovat laajat. Niille voi olla käyttöä esimerkiksi kosmetiikassa niiden supistavan vaikutuksen sekä antioksidatiivisuuden vuoksi. Lisäksi tanniinien käyttöä vesienpuhdistuksessa on tutkittu. Stilbeeneilla ja lignaaneilla on havaittu antioksidatiivisuuden lisäksi mikrobien kasvua estävää aktiivisuutta.

Puutuoteteollisuus.fi-sivuston mukaan yhtä sahatavarakuutiometriä kohden syntyy sahauksen sivutuotteena 0,2 kuutiometriä kuorta. Esimerkiksi Kuhmo Oy:n tuotantokapasiteetti on 600 000 kuutiometriä sahatavaraa vuodessa, joten jo pelkästään Kuhmo Oy:llä syntyy kuorta 120 000 kuutiometriä vuodessa. Luken toteuttamassa tutkimuksessa, jossa tutkittiin varastoinnin vaikutusta kuoren uuteainepitoisuuteen, uuteainepitoisuus oli tuoreessa kuoressa männyllä noin 10 prosenttia ja kuusella noin 12 prosenttia kuiva-aineesta. Näin ollen Kuhmo Oy:n vuosittaisessa kuorisivuvirrassa voisi olla jopa 12 000–14 400 kuutiometriä uuteaineita.

Kemiallisilla analyyseillä ja bioaktiivisuuskokeilla tietoa hyödyntämiskohteista

MEBIP-hankkeessa kehitetään neljää erilaista erottelumenetelmää metsäbiotalouden sivuvirtojen hyödyntämiseen. Nämä menetelmät ovat panostoiminen ylikriittinen hiilidioksidiuutto, liuotinuuttoprosessi tanniinien erottamiseksi havupuun kuoresta, ligniinin erottelumenetelmä sahanpurusta sekä jatkuvatoiminen ylikriittinen hiilidioksidiuutto. Hankkeen toimet on aloitettu kesällä 2024, ja hanke jatkuu toukokuun 2026 loppuun saakka.

Hankkeessa tutkitaan edellä mainituilla erottelumenetelmillä saatujen uutteiden kemiallista koostumusta sekä niiden bioaktiivisuuksia antimikrobisuus- ja antioksidatiivisuustesteillä sekä solukokeilla. Näiden tulosten perusteella hankkeessa kartoitetaan kehitettävien teknologioiden hyödyntämiskohteita ja suunnitellaan mahdollisia arvoketjuja, joita voidaan hyödyntää muun muassa yritysvetoisten jatkohankkeiden suunnittelussa. Hankkeessa kehitetään myös raaka-aineena toimivien sivuvirtojen logistiikkaketjua raaka-aineen säilyvyys huomioiden. Hankkeen aikana rakennetaan metsäbiotalouden kasvua tukeva Pohjois-Suomen TKI-toimijoiden välinen yhteistyöverkosto.

Hankkeen toteuttavat ylimaakunnallisena yhteistyöhankkeena Oulun yliopiston kolme eri yksikköä ja Lapin ammattikorkeakoulu. Hanketta koordinoi Kajaanissa sijaitseva Mittaustekniikan yksikkö (MITY), ja hankkeen toiminta-alue on Kainuu, Pohjois-Pohjanmaa ja Lappi.

Uusissa biotuotealan innovaatioissa ja korkeammalle jalostetuissa biotalouden tuotteissa on merkittävää kasvupotentiaalia, jonka kehittämistä tukee alueiden välinen yhteistyö. Kehittämällä metsäbiotalouden sivuvirroista korkeamman jalostusasteen tuotteita saadaan monipuolistettua elinkeinoelämää sekä luotua uutta liiketoimintaa.

Hanke rahoitetaan Pohjois-Pohjanmaan liiton kautta saadulla EU:n oikeudenmukaisen siirtymän rahaston (JTF) tuella Uudistuva ja osaava Suomi 2021–2027 -ohjelmasta.