Kestäviä ratkaisuja etsitään fossiilisten raaka-aineiden korvaamiseksi

BIO-F -projektissa etsitään ratkaisuja korvata fossiilisia raaka-aineita biopohjaisilla materiaaleilla.

Vuosikymmeniä sitten muovista ei vielä käyty samanlaista keskustelua kuin nykypäivänä, mutta nyt lainsäädännön lisäksi asenteet yhteiskunnassa ovat muuttumassa. Osittain tästä syystä suomalainen CH-Polymers Oy valjasti osaamisensa ja verkostonsa tuoreeseen BIO-F -projektiin.

− Tärkeintä on päästä fossiilisista raaka-aineista vähitellen eroon. Emme esimerkiksi tiedä, mitä öljyn kanssa lopulta käy. Nyt on jo näköpiirissä lainsäätäjiltä tulevan paineen kasvaminen niin kovaksi, että fossiilisten raaka-aineiden käyttöä tullaan yhä enemmän rajoittamaan. Meidän on haettava ympäristöystävällisempiä ratkaisuja, CH-Polymers Oy:n applikaatiojohtaja Päivi Miettinen sanoo.

Suomessa on kattava korkeakoulujen ja yritysten osaajaverkko, runsaasti startupeja sekä paljon potentiaalisia raaka-ainevalmistajia ja biomateriaaleista kiinnostuneita toimijoita, Applikaatiojohtaja Päivi Miettinen kehuu.Kuva: Gun Lundsten

Kaikuja tulevasta kehityksestä on ollut näköpiirissä jo pitkään.

− Olemme aloittaneet oman hankkeemme jo vuonna 2013 ja siitä lähtien miettineet kestävän kehityksen ratkaisuja alallemme, Miettinen tarkentaa.

− Muovin korvaamisen kehitystyö on meille tuttua jo vuosikymmenten takaa, liiketoimintayksikön johtaja Tuija Andersson jatkaa.

Osa Bio and Circular Economy -ohjelmaa

BIO-F -projekti kuuluu Business Finlandin Bio and Circular Economy -ohjelmaan, ja se on käynnistynyt vuoden 2019 alusta. Vuoteen 2021 kestävän hankkeen tavoitteena on öljypohjaisten raaka-aineiden korvaaminen biomateriaaleilla pakkauspapereissa ja kartongeissa, kuitukangasteollisuudessa ja maaliteollisuudessa sekä muissa sovelluksissa, kuten muovi- ja elektroniikkateollisuudessa.

Business Finlandin rahoitus on myönnetty yksin CH-Polymersille, mutta yritys ottaa hankkeeseen mukaan kumppaneita verkostostaan sen mukaan kuin tarvitaan.

− Meillä on entuudestaan laaja yhteistyöverkosto pakkaavasta teollisuudesta, pakkausten jalostajista ja esimerkiksi maalinvalmistajista, Miettinen kertoo.

Hän lisää, että jo nyt on kymmenisen raaka-ainevaihtoehtoa, joista on tarkoitus testata ja kehittää potentiaalisimmat. Tuloksena voi olla yksi, mutta tavoitteena maksimissaan kolme tai neljä vaihtoehtoa.

− Uskomme, että projektin loppuvaiheessa meillä on useita tuotteita, joita voidaan testata asiakkaiden kanssa, Miettinen arvioi.

CH-Polymersista kiitellään niin Business Finlandin tukea kuin muitakin yhteistyöverkostosta.

Kestävä kehitys on kuin mustekala lonkeroineen. Jokainen lonkero vie kestävää kehitystä eteenpäin. Joku asia voi edetä yhdellä lonkerolla, toinen taas useammalla, liiketoimintayksikön johtaja Tuija Anderssonin kuvailee.Kuva: Gun Lundsten

− Suomessa on aikamoinen etulyöntiasema: meillä on kattava alan korkeakoulujen ja yritysten osaajaverkko, runsaasti startupeja sekä paljon potentiaalisia raaka-ainevalmistajia ja biomateriaaleista kiinnostuneita toimijoita, Miettinen kehuu.

Andersson komppaa alan nykykehityksen tukevan tämänkaltaista innovaatiotoimintaa.

− Kolmekymmentä vuotta sitten yritykset olivat isompia ja omalla tavallaan jäykempiä, ja innovaatioiden läpivieminen vei paljon aikaa. Haluamme olla edelläkävijöitä uusien biotuotteiden kehittämisessä kohti kestävämmän kehityksen ratkaisuja. Pohjoismaat ovat olleet aina johtavia toimijoita tässä kehityksessä, Andersson sanoo.

Heikot signaalit virittivät uusiin innovaatioihin

Miettisen mukaan yritys on kuunnellut maailmalta heikkoja signaaleja. Samanaikaisesti oma asiakaskunta ja muu teollisuus ovat lähteneet hakemaan vihreämpiä ratkaisuja esimerkiksi pakkausteollisuuteen, maaleihin ja teollisuuskuitukankaisiin.

− Otimme nämä signaalit vakavasti. Yrityksessä oli jo pohjaosaamista, joten oli luontevaa lähteä jatkamaan eteenpäin, Miettinen toteaa.

Muovin korvaaminen on mahdollista materiaaleilla, joita saadaan esimerkiksi elintarviketeollisuuden sivuvirtatuotteena.

− Hyödynnämme elintarvike- ja maatalousprosessien sivuvirtoja, mutta tietenkin myös muita biomateriaaleja, Miettinen täsmentää.

BIO-F-projektissa tarkastellaan erityisesti maatalouden jalostusprosesseja mutta myös kemianteollisuuden prosesseja.

− CH-Polymersin omalla tehtaalla Kaipiaisissa polymerointiprosessien sivuvirtojen hyödyntämistä on jo tehty eli tekniikat ovat olemassa ja niiden laajentaminen on meillä tavoitteena. Maaliteollisuuden tarpeisiin meillä on jo valmiina sivuvirtoja hyödyntävä kaupallinen tuote, Andersson lisää.

Osittain biopohjaisista raaka-aineista tehdyt muovin korvaajat ovat ympäristön kannalta kestävämpiä, sillä ne ovat kompostoituvia ja biohajoavia.

− Kun tätä materiaalia on käytetty barrierina, voidaan esimerkiksi pakkaus hävittää tavallisen kartonkimateriaalin joukossa, eikä tarvita ollenkaan muovin erotusprosessia. Näin selvitään vähemmillä resursseilla, Miettinen selittää.

Muovin korvaajiksi sopivat yleisellä tasolla ne kasvipohjaiset elintarviketeollisuuden sivuvirrat, jotka menisivät muuten polttoon tai rehuksi.

− Meillä on tarkoitus käyttää myös metsäteollisuuden puulähtöisiä sivuvirtoja esimerkiksi haketuksesta ja sellunkeitosta. Suomeen olisi täysin mahdollista saada metsä- ja elintarviketeollisuuden sivuvirroista kunnon valmistus- ja lisäaineteollisuutta elintarvikealalle.

Kestävä kehitys vaatii innovaatioita

Miettinen ja Andersson kertovat CH-Polymers Oy:n toimivan arvoketjuajattelun mukaisesti.

− Meidän pitää löytää toimiva arvoketju raaka-aineista kuluttajalle asti. Kohdealueina eivät ole vain meidän asiakkaamme, vaan ratkaisuista hyötyvät myös asiakkaan asiakkaat ja viime kädessä kuluttajat.

CH-Polymersilla on hyvät edellytykset tehdä kehitystyötä Raisiossa niin laboratoriotilojen kuin tietotaidon ja alan ymmärryksen ansiosta. Tuotantohistoriaa yrityksellä on jo yli 40 vuotta, mikä tuo etunojaa uusien tuotteiden kehitykseen.

− Kestävä kehitys ei ole vain yksi polku, se on kuin mustekala lonkeroineen. Jokainen lonkero vie kestävää kehitystä eteenpäin. Joku asia voi edetä yhdellä lonkerolla, toinen taas useammalla, Andersson kuvaillee.

Miettisen mukaan eri materiaalien kestävän kehityksen trendit ovat hyvin erilaisia.

− Jokaiselle tuotealueelle tehdään elinkaarianalyysi ja analysoidaan, miten pystytään vähentämään esimerkiksi hiilidioksidipäästöjä ilmakehään sekä vähentämään energiankulutusta.

Ratkaisuja monelle toimialalle

Haussa ei olekaan vain yksi ratkaisua, vaan kokonainen tuoteperhe.

− Kartoitamme eri vaihtoehtoja yhteistyössä useiden yritysten kanssa, joiden sivuvirtamateriaaleja voisi kiertotalouden periaatteen mukaisesti käyttää korvaamaan öljypohjaisia materiaaleja, Miettinen paljastaa.

Yrityksellä on jo olemassa paperi-, kartonki- ja pakkausteollisuudessa yleisesti käytössä olevaa PE-muovia korvaamaan kehitettyjä ratkaisuja, jotka ovat osittain biopohjaisia. PE-muovia korvaavia Water Based Barrier Coatings -ratkaisuja pystytään tekemään esimerkiksi kuppeihin ja pikaruokapakkauksiin, jolloin näistä saadaan biohajoavia. CH-Polymersin tarkoituksena on laajentaa valikoimaa vaativampiin, pakkaavaan teollisuuden tarpeisiin, kuten pidemmän hyllyiän tuotteisiin.

Yrityksen kestävän kehityksen tuotteita on jo käytössä myös maali- ja kuitukangasteollisuudessa. Maaliteollisuutta varten tehty tuote on käytössä koetuotteena sisämaaleihin. Tuotteessa öljypohjaisia raaka-aineita on korvattu ei-öljypohjaisilla. Kuitukangasteollisuuteen on tehty tuotteita, jotka sisältävät neljänneksen biomateriaalia.

− Paperipuolella samankaltainen tuote on saavuttanut 90 prosentin kompostoitavuuden ja on luokiteltu biohajoavaksi, Andersson täsmentää.

Ratkaisut ovat sellaisenaan käytettävissä esimerkiksi elintarvikepakkausten materiaaleiksi ja suoraan elintarvikekontaktiin, sillä sovelluksiin on olemassa samat hyväksynnät ja sertifikaatit, jotka muovidirektiivi asettaa polyetyleenimuoveille.

− Käytettävissä sovelluksissa täytyy olla Yhdysvaltain elintarvike- ja lääkeviraston FDA:n ja Saksan riskienarviointi-instituutin BfR:n hyväksynnät. Valitsemme raaka-aineet sen mukaan, että hyväksynnät ovat jo olemassa, Miettinen sanoo.

Eri aloilla on erilaiset vaatimukset ja määritelmät kestävän kehityksen materiaaleille. Materiaali voi olla kompostoituva, kierrätettävä, sisältää biomateriaaleja, tai sillä voi olla pienempi hiilijalanjälki. Toiveet ja tarpeet ovat eri aloilla erilaisia.

Uudet innovaatiot ja sovellukset voivat olla alkuvaiheessa hinnakkaita.

− Biomonomeerit ovat todella kalliita. Niihin siirtyminen saattaa heijastua kuluttajahintoihin. Toisaalta kestävän kehityksen mukaisesta ratkaisusta täytyy jossain määrin maksaakin, Miettinen toteaa.

Laboratorioteknikko Anna Kivikankare tekee biomateriaalia sisältävää sideainesynteesiä.Kuva: CH-Polymers Oy