Uudet biomateriaalit luovat pohjaa biotaloudelle

Uusiutuviin raaka-aineisiin pohjautuvat materiaalit ovat lunastamassa niihin asetettuja lupauksia. Biopohjaisia muoveja, komposiitteja, kuituja, kalvoja, pinnoitteita ja vaahtorakenteita on kehitetty määrätietoisesti. Niitä sovelletaan jo niin pakkauksiin, huonekaluihin, rakentamiseen kuin biolääketieteeseenkin.

Tekesin Toiminnalliset materiaalit -ohjelman yhdessä Aalto-yliopiston, VTT:n ja FIBIC Oy:n kanssa järjestämä tapahtuma "Biomaterials – Towards Industrial Applications" (Startup sauna, 22.5.2013) kokosi yhteen alan merkittävimmät kotimaiset toimijat ja toi esiin tuoreita tutkimustuloksia ja uusiutuviin raaka-aineisiin pohjautuvia uusia tuotteita.

Luonnonvarat ja kestävä talous on keskeinen painopiste Tekesin strategiassa. Sen yksi tavoite on rakentaa pohjaa biotaloudelle.

"Tapahtuman teemaksi valittiin biopohjaisten materiaalien teollistaminen ja hyödyntäminen uusissa sovelluksissa, mihin Tekes tarjoaa innovaatiorahoitusta", kertoo ohjelman päällikkö Markku Lämsä Tekesistä.

"Pakkaussovelluksissa biopohjaisuus ja biohajoavuus ovat jo nykypäivää. Kun puhutaan laajemmin biotalouteen siirtymisestä, uusiutuviin raaka-aineisiin pohjautuvat biomateriaalit ovat ratkaisevassa roolissa myös muilla sovellusalueilla. Suomessa tehty pitkäjänteinen ja systemaattinen materiaalitutkimus alkaakin tuottaa tulosta ja konkreettisia biotalouden rakennuspalikoita syntyy koko ajan", sanoo Toiminnalliset materiaalit -ohjelman koordinaattori Markku Heino Spinverse Oy:stä.

Tapahtuma esitteli edustavan kattauksen konkreettisia demoja ja uusia tuotteita: biomuoveja, komposiitteja, nanomateriaaleja, pinnoitteita, kalvoja, kuituja, huokoisia materiaaleja ja valmistusteknologiaa sovellusalueinaan muun muassa pakkaukset, huonekalut, rakentaminen, kuluttajatuotteet, elektroniikka, biolääketiede.

Seminaarin keynote-puhuja professori Mohini Sain Toronton yliopistosta kertoi käytännön esimerkkejä tutkimustulosten kaupallistamisesta ja ja biomateriaalien teollisista sovelluksista ja toi vahvan viestin alan murroksesta:

"Teolliset biomateriaalit ovat jo nykypäivää – ja tulleet jäädäkseen. Samaan aikaan, kun halvan liuskekaasun odotetaan laskevan öljypohjaisten valtamuovien hintaa, kevyiden ja kestävien biopohjaisten komposiittimateriaalien odotetaan tuovan kestävän ja ympäristömyönteisen vaihtoehdon nykyisille kalliimmille, uusiutumattomiin lähteisiin perustuville rakennemateriaaleille. Biomassapohjaiset ligniini-, selluloosa- ja polysakkaridimateriaalit ovatkin yhä tärkeämmässä roolissa siirryttäessä kohti kestävää taloutta."

Nanoselluloosa – tutkimuksesta kohti teollistamista ja sovelluksia

Suomessa on tehty viime vuodet laajaa ja monipuolista tutkimusta nanoselluloosaan liittyen useissa eri hankkeissa ja ohjelmissa, niin yrityksissä kuin tutkimuslaitoksissa.

Äskettäin päättyneessä Tekesin ja useiden yritysten rahoittamassa Naseva-projektissa (Tailoring of Nanocellulose Structures for industrial applications, 2008-2013), joka toteutettiin Aalto-yliopiston ja VTT:n tutkimusyhteistyönä, syntyi noin 20 keksintöilmoitusta, kymmenen patenttia sekä kymmeniä tieteellisiä julkaisuja.

"Suurimmat läpimurrot liittyivät nanoselluloosan monipuoliseen funktionalisointiin sekä hyödyntämiseen kalvoissa, maaleissa sekä kuituvaahdoissa. Pääsaavutuksena voidaan mainita Aallon ja VTT:n yhteistyönä kehittämä nanoselluloosakalvon rullalta rullalle valmistusprosessi sekä tuotetun kalvon demonstroiminen painetun elektroniikan ja diagnostiikan alueella. Kyseistä aluetta viedään eteenpäin myös VTT:n ja Tekesin rahoittamalla nanoselluloosakalvon kaupallistamispotentiaalihankkeessa", toteaa projektin vastuullinen johtaja professori Janne Laine Aalto-yliopistosta.

Tämän uuden mielenkiitoisen luonnonmateriaalin soveltaminen käytännön tuotteisiin on saanut merkittävän lisäsysäyksen, kun UPM on kehittänyt biofibrillien teollista valmistusta.

"UPM Biofibrils -hankkeen pääpaino on teollisten sovellusten kehittämisessä ja todentamisessa. Pilot-mittakaavan tuotanto on ollut ensiarvoisen tärkeä osa tätä kehitystyötä. Biofibrillien potentiaalisia sovellusalueita kehitetään sekä suuren volyymin teollisuustuotteille kuten paperi ja pakkausmateriaalit että erikoissovelluksille esim. biomedikaalituotteet", kertoo johtaja Esa Laurinsilta UPM:stä.

Barrier-kalvoja ja komposiitteja arkeen ja juhlaan

Biomateriaalien sovellukset ovat usein varsin tuttuja, sillä ne auttavat tekemään arkisesta elämästä ja kulutuksesta entistä kestävämpää. Pakkausmateriaalien käyttö herättää usein kysymyksiä, sillä ne huomataan vasta käytön jälkeen.

"Me olemme pyrkineet kehittämään uusia suorituskykyisiä materiaaleja, joiden avulla ruoka voidaan toimittaa asiakkaalle turvallisesti ja hukkaa minimoiden. Biopakkausmateriaalit ovat tulevaisuudessa paitsi toiminnallisia, niin myöskin biopohjaisia, kierrätettäviä ja biohajoavia", kuvailee professori Ali Harlin VTT:ltä.

Toisena esimerkkinä hän mainitsee komposiitit, jotka tekevät kodin rakentamisesta ja sisustamisesta vähemmän materiaalia kuluttavaa ja lisää samalla materiaalien saatavuutta lähialueelta. Mittatikkuna käytämme paitsi hiilijalanjälkeä, niin myöskin tuotteiden taloudellisuutta.

Tapahtuma oli osa Tekesin Toiminnalliset materiaalit -ohjelman viimeisen vuoden Functional Materials Four Seasons -tapahtumasarjaa.

Lisätietoja

Markku Heino
puh. 040 719 1221
markku.heino (at) spinverse.com

Markku Lämsä
puh. 050 5577 793
markku.lamsa (at) tekes.fi

 

Sanna Nuutila

 

comments powered by Disqus