|
|
|
Hankekoodi: A73973
Hankkeen nimi: PURASU - Purusta arvoa Suomelle
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 3.9.2018 ja päättyy 30.6.2021
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Uudenmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 0245904-2
Jakeluosoite: PL 20, Yliopistonkatu 34
Puhelinnumero: 0294 462 111
Postinumero: 53850
Postitoimipaikka: Lappeenranta
WWW-osoite: http://www.lut.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Mari Kallioinen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkijaopettaja, Erotus- ja puhdistutekniikan osaston johtaja
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: mari.kallioinen(at)lut.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0405939881
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Mekaanisessa metsäteollisuudessa syntyy sivutuotteena merkittävä määrä sahanpurua, jota ei hyödynnetä kokonaisvaltaisesti ja joka ei nykymuodossaan tuota sahateollisuudelle merkittävää lisäarvoa. Sahanpurua käytetään suoraan energianlähteenä (poltto), pellettituotannon raaka-aineena, levyteollisuudessa ja sellun tuotannossa. Sellun raaka-aineena sahanpuru ei ole hyvää, koska purussa kuidut ovat lyhyitä. Sahanpurua syntyy jo pelkästään Suomessa vuosittain noin 1.4 miljoonaa kuutiometriä, joten uusille, sahanpurun kaupallista arvoa lisääville jalostustavoille on tarvetta. Tässä hankkeessa kehitetään ja testataan LUT:in innovaatioon perustuva PURASU-prosessi, jossa sahanpurua lainataan bioenergiaketjusta ja siitä tuotetaan hemiselluloosajae ja bioadsorbenttia, minkä jälkeen sahanpuru palautetaan takaisin bioenergiaketjuun PURASU-pelletin valmistukseen. Lisäksi hankkeessa selvitetään loppukäyttäjien tuotejakeille asettamat laatuvaatimukset ja tuotteiden markkinapotentiaali sekä arvioidaan mahdollisuutta synnyttää teollista symbioosia mekaanisessa metsäteollisuudessa PURASU-prosessin ympärille. Hemiselluloosajae sopii käytettäväksi monien arkipäivän tuotteiden raaka-aineena ja sillä voisi korvata nyt käytössä olevia öljypohjaisia raaka-aineita. Mahdollisia kasvavan ja merkittävän markkinapotentiaalin käyttöalueita on hemiselluloosille esimerkiksi kosmetiikka-, elintarvike- ja kemianteollisuudessa. Ensisijainen kohdemarkkina PURASU-prosessin hemiselluloosalle on kosmetiikka- ja maali- ja pinnoiteteollisuudessa. PURASU-ratkaisussa hemiselluloosajae voidaan tuottaa kustannustehokkaammin kuin aiemmissa tutkimuksissa syntyneillä ratkaisuilla ja samalla saadaan paremman energiatiheyden omaavaa raaka-ainetta pelletin valmistukseen. Hankkeen tulokset mahdollistavat mekaanisen metsäteollisuuden tuotevalikoiman kehittymisen ja monipuolistumisen arvokkailla tuotefraktioilla, kun hemiselluloosajakeiden tuotto sivuvirroista tulee aiempaa mahdollisemmaksi uuden integroidun prosessiratkaisun myötä. Hankkeen tulokset edesauttavat myös mekaanisen metsäteollisuuden resurssitehokkuuden parantumista, kun sahanpurun koko tuottopotentiaali tulee käyttöön sen sijasta, että puru vain poltettaisiin jätteenä. Hankkeen tulokset luovat edellytyksiä uuden, metsäteollisuudessa toimivan yrityksen tai uusien tuotelinjojen käynnistämiselle Etelä-Karjalassa ja muualla Suomessa. Uusien syntyvien biomassapohjaisten tuotteiden lisäksi uutena vientituotteena on hankkeen tuloksena myös itse PURASU-prosessi kohdealueenaan mekaaninen metsäteollisuus Aasiassa ja Keski-Euroopassa. Tässä hankkeessa toteutettava innovatiivisen PURASU-prosessin toiminnan osoittaminen voi siis monelta näkökannalta tasoittaa alueemme mekaanisen metsäteollisuuden ja sitä palvelevien konepajateollisuuden yritysten tietä kansainvälisille markkinoille. Prosessiosaaminen start-up-yrityksen perustana mahdollistaa uuden osaamispohjaisen yrityksen syntymisen Etelä-Karjalaan. Kun hankkeen tulokset hyödynnetään mekaanisessa metsäteollisuudessa, edistetään vähähiilisempään yhteiskuntaan siirtymistä.
Hankkeen varsinaisena kohderyhmänä ovat yritykset sahanpurun käsittely- ja arvoketjussa. Hankkeen tuloksista hyötyvät erityisesti pienet ja keskisuuret mekaanisen metsäteollisuuden yritykset, jotka tuottavat sahanpurua ja eivät tällä hetkellä pysty hyödyntämään sitä omissa toiminnoissaan kuten suuremmat metsäteollisuusintegraatit vaan joutuvat kuljettamaan sen pois tontiltaan. Hankkeet tulokset eivät kohdennu vain yhden yrityksen hyödyksi vaan koko mekaanisen metsäteollisuuden ja hemiselluloosan osalta kosmetiikkateollisuuden sekä muiden paksuntajia käyttävien teollisuudenalojen hyödyksi. Hanke tuo myös prosessiosaamista, joka on myytävissä vientituotteena samoin kuin tuotettava hemiselluloosa. Paikallisesti hyödynnettäviä tuotteita ovat pelletit (mahdollisuus myös vientiin) sekä biopohjainen adsorbentti, joka käytetään ensivaiheessa omassa prosessissa hemiselluloosan puhdistukseen. Prosessissa syntyvän adsorbentin (Hemiselluloosa uutossa modifioitunut sahanpuru) on alustavissa kokeissa osoitettu poistavan vedestä esimerkiksi lääkeaineita. Tämä avaa jatkossa mahdollisuuden hyödyntää PURASU-prosessin tuotetta myös jäteveden käsittelyssä.
Sahanpurua jalostava prosessi voi toimia kaikilla mantereilla ja maissa missä purulle on jatkokäyttö polttoon tai adsorbentiksi. PURASU-prosessin modulaarinen luonne helpottaa ratkaisun skaalaamista erikokoisille markkinoille ja laitoksille sopivaksi. Tämä ratkaisu sopii myös monen maan energia- ja biotalous-strategiaan. Monissa EU-maissa on myös mahdollista saada maaseutuohjelmista merkittävän suuruista investointitukea juuri tämän tyyppisen uuden teknologian käyttöönottoon kiertotalouden edistämiseksi ja olemassa olevan tuotannon jalostusarvon nostamiseksi. Ratkaisu on siis myös myytävissä laajalti eri puolille maapalloa ja konepajateollisuus on näin ollen prosessilaitteiston toimittajana hankkeen välillinen kohderyhmä.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 191 342
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 183 417
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 273 346
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 264 868
Maakunnat: Etelä-Karjala
Seutukunnat: Imatran, Lappeenrannan
Kunnat: Luumäki, Imatra, Ruokolahti, Lappeenranta
Jakeluosoite: Skinnarilankatu 34
Postinumero: 53850
Postitoimipaikka: Lappeenranta
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 10 | 7 |
| Välitön vaikutus: Hanke edistää puun nykyistä resurssitehokkaampaa käyttöä, kun pyritään hyödyntämään mahdollisimman kokonaisvaltaisesti se, mitä on jo kaadettu ja prosesseihin otettu. Välillinen vaikutus syntyy siitä, että uusiutuvasta luonnovaralähteestä olevien puuperäisten hemiselluloosien markkinoille saaminen edistäisi niiden käyttöä erilaisten jokapäiväiseen elämään liittyvien tuotteiden tuotannossa sen sijaan, että käytetään uusiutumattomaan luonnovaraan (öljyyn) pohjautuvia kemikaaleja. Hankkeella on välillinen vaikutus luonnovarojen kestävään käyttöön myös sitä kautta, että pelletin energiatiheyden parantuessa pienemmällä määrällä voidaan tuottaa enemmän energiaa ja kuljetukseen käytetty energia pienenee. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 10 | 8 |
| Välitön vaikutus: PURASU-pelletti on bioenergiatuote, joka korvaa polttoaineena fossiilisia polttoaineita ja joka on tehty "jätemateriaalista" (Sahanpuru). PURASU-prosessin ja pelletin käyttöönotto Suomessa vähentää tarvetta tuoda pellettejä tai öljyä Suomeen. Tällä on välillinen vaikutus, kun kuljetuksesta aiheutuvat hiilidioksidipäästöt vähenevät. PURASU-prosessin käyttöönotolla Euroopassa voidaan myös merkittävästi vähentää tarvetta kuljettaa pellettejä Eurooppaan Pohjois-Amerikasta (Välillinen vaikutus). PURASU-prosessissa luodaan osaamista biopohjaisten hemiselluloosien käyttöön öljypohjaisten kemikaalien korvaajina, mikä vähentää sekä välillisesti että välittömästi ilmastonmuutoksen aiheuttamia riskejä. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 4 | 4 |
| Kun PURASU-prosessi mahdollistaa paksuntajien ja viskositeetinsäätelijöiden saannin hemiselluloosista, ei tarvita niin paljon viljelyalaa nykyisille paksuntajalähteille (vrt. guarkumi ja arabikumi). Hanke siis edistää välittömästi kasvillisuuden, eliöiden ja luonnon monimuotoisuuden säilymistä. Kun jätteeksi jäävästä sahanpurusta valmistettu PURASU-pelletti saadaan hankkeen tulosten myötä markkinoilta saatavaksi bioenergiatuotteeksi, se vähentää myös tarvetta viljellä erilaisia energiakasveja, kuten pajua, ja luonnon monimuotoisuudelle jää enemmän tilaa. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 0 | 8 |
| Tässä hankkeessa yhtenä tuoteryhmänä on biopohjainen adsorbentti eli puhdistusmateriaali, joka voisi toimia myös erilaisten pintavesien ja jätevesien puhdistuksessa. Adsorbentin käyttöä tutkitaan nyt haettavassa hankkeessa ensisijaisesti omassa PURASU-prosessissa, mutta bioadsorbentin käyttö vesien puhdistuksessa on tulevaisuudessa tarkasteltavien kohteiden listalla. Siksi nyt välillinen vaikutus. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| ei vaikutusta tässä haussa. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 10 | 10 |
| Välitön vaikutus suuri, koska tässä hankkeessa kehitettävässä ja testattavassa prosessissa käytetään raaka-aineena mekaanisen metsäteollisuuden jäteenä syntyvää sahanpurua. Hanke siis edistää välittömästi kiertotaloutta ja materiaalitehokkuutta.Hankkeen tuloksena markkinoille saadaan uusi biopohjainen materiaalijae, jolla on laajat käyttömahdollisuudet monilla teollisuuden aloilla korvaamassa öljypohjaisia materiaaleja. Hankkeella on siis sekä suuri välillinen että välitön vaikutus materiaalitehokkuuteen ja kierrätykseen biotaloudessa. Hankkeella on myös suuri välitön ja välillinen vaikutus vähähiilisyyden edistämisessä, koska hankkeessa bioperäisestä jätteestä tehdään paremman lämpöarvon omaavaa polttoainetta ja samalla saadaan biopohjaista raaka-ainetta korvaamaan öljypohjaisia tuotteita. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 10 | 10 |
| Välitön vaikutus suuri, sillä PURASU-pelletti on uusiutuvaa bioenergiaa tehokkaassa paketissa. PURASU-prosessissa sahanpurun lämpöarvo paranee ja pelletistä saadaan näin tehtyä energiatiheämpää. Välillisesti hanke myös edistää uusiutuvan energian käyttöä, koska se parantaa uusiutuvan energian kilpailukykyä fossiilisiin polttoaineisiin verrattuna. Hanke vähentää myös öljyriippuvuutta ja edistää vähähiilisyyttä. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 8 | 4 |
| Hankkeella on suuri välitön ja välillinen vaikutus paikallisen elinkeinorakenteen kestävään kehittämiseen, sillä se edistää pienten ja keskisuurten mekaaniseen metsäteollisuuteen liittyvien yritysten mahdollisuuksia pysyä kilpailukykyisinä muuttuvassa metsäteollisuudessa ja luo uusia mahdollisuuksia ja mahdollisuuden synnyttää uusia yrityksiä ja työpaikkoja Etelä-Karjalaan ja muualle Suomeen. Hankkeen tulokset tuovat mahdollisuuksia sekä suoraan metsäteollisuuden yrityksiin ja näiden kasvaessa ja kehittyessä hankkeen tulosten käyttöönoton myötä myös ympärillä olevat muut yritykset esim konepajateollisuudessa hyötyvät liiketoiminnassaan lisääntyneestä kysynnästä alueella. Hankkeen tulokset monipuolistavat uusiutuvasta raaka-aineesta saatavaa tuotevalikoimaa, mikä vähentää talouden syklien aiheuttamaa riskiä paikallisille yrityksille ja edistää kestävää yritystoiminnan kehitystä. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 5 |
| Hankkeen tuloksena syntyy merkittävää Etelä-Karjalaista prosessiosaamista, jolle on globaali tarve. Hankkeen tulosten perusteella voi siis syntyä konsultointiliiketoiminta, jolla on alueen elinkeinorakenteessa iso merkitys. Täten hankkeella on kohtalainen välillinen vaikutus aineettomien tuotteiden ja palveluiden kehittämisessä. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 8 | 4 |
| Hankkeella on välitön vaikutus pelletin kuljetustarpeen vähenemiseen, koska pienempi PURASU-pelletti riittää tuottamaan saman energian kuin ilman PURASU-prosessia valmistettu nykyään markkinoilla oleva pelletti. Kun pelletin tuotanto Suomessa ja Euroopassa PURASU-prosessin käyttöönoton myötä kasvaa, pellettejä ei enää tarvitse kuljettaa tänne niin paljon ulkomailta (nyt tuodaan jopa Pohjois-Amerikasta). Toisaalta uusien tuotteiden tuottamisesta sahojen tai pellettitehtaiden yhteydessä syntyy uusia kuljetustarpeita, mutta nämä vastaavasti vähentävät öljykuljetuksia. Näin ollen sekä välitön että välillinen hankkeen vaikutus liikkumiseen ja logistiikkaan on positiivinen. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 6 | 3 |
| Hanke luo mahdollisuuksia uusille työpaikoille sekä Etelä-Karjalan alueelle että muualle Suomeen uudistuvaan mekaaniseen metsäteollisuuteen, tästä syystä välitön vaikutus hyvinvoinnin edistämisessä on suuri. "Suomi elää metsästä" realisoituu tämän hankehakemuksen myötä hyvinvointituotteissa käytettävinä hemiselluloosista valmistetuilla biopohjaisilla kosmetiikkateollisuuden lisäaineilla. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 4 |
| Hankkeen johtajana on tekniikan alasta ja uusien resurssitehokkuusratkaisujen kehityksestä innostunut ja motivoitunut nainen, joka voi omalla esimerkillään hankkeesta viestiessään lisätä naisten ja tyttöjen kiinnostusta tekniikan alasta ja edistää siten tasa-arvoa. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| ei vaikutusta tässä haussa | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 4 |
| Hankkeen tulokset voivat edesauttaa pienten ja keskisuurten mekaanisen metsäteollisuuden yritysten säilymisen suomalaisessa kylä-, kunta- ja kaupunkimaisemassa metsäteollisuuden muutoksista huolimatta, mikä mahdollistaa kulttuuriympäristömme säilymistä. Välillinen vaikutus. | ||
| Ympäristöosaaminen | 5 | 5 |
| Hankkeen yhteydessä toteutettava viestintä ja yritysyhteistyö edistävät alueellista ja kansallista ympäristöosaamista sekä välittömästi että välillisesti kun tuodaan esille mahdollisuuksia hyödyntää jätemateriaalia uudella tavalla biotaloudessa ja jätevesien puhdistuksessa esimerkiksi lääkeaineista. | ||
Mekaanisessa metsäteollisuudessa syntyy sivutuotteena merkittävä määrä sahanpurua, jota ei hyödynnetä kokonaisvaltaisesti ja joka ei nykymuodossaan tuota sahateollisuudelle merkittävää lisäarvoa. Sahanpurua käytetään tällä hetkellä suoraan energianlähteenä (poltto), pellettituotannon raaka-aineena, levyteollisuudessa ja sellun tuotannossa. Sellunraaka-aineena sahanpuru ei ole hyvää, koska purussa kuidut ovat lyhyitä. Sahanpurua syntyy jo pelkästään Suomessa vuosittain noin 3 miljoonaa kiintokuutiometriä, joten uusille, sahanpurun kaupallista arvoa lisääville jalostustavoille on tarvetta. Tässä hankkeessa kehitettiin ja testattiin LUT:in innovaatioon perustuva PURASU-prosessi, jossa sahanpurua lainataan bioenergiaketjusta ja siitä tuotetaan hemiselluloosajae ja bioadsorbenttia, minkä jälkeen sahanpuru, jota on käytetty bioadsorbenttina, palautetaan takaisin bioenergiaketjuun PURASU-pelletin valmistukseen. Hankkeessa toteutettu kokeellinen toiminta osoitti, että prosessissa on mahdollista tuottaa erittäin puhdas ja konsentroitu Galaktoglukomannaani jae, jota voitaisiin hyödyntää esimerkiksi elintarviketeollisuudessa. Käyttö ja puhtausvaatimukset koskien pinnoite- ja maaliteollisuutta vaativat vielä lisätutkimuksia. Hankkeen teknistaloudellisessa selvityksessä hemiselluloosajakeelle käytettiin hintana 1 euro/kg, mutta yritysten kanssa käytyjen keskusteluiden perusteella hinta voisi olla jopa 5 euroa/kilo tai enemmän riippuen siitä, mihin käyttöön ja millaisena jakeena (puhtaus, moolimassajakuma jne.) hemiselluloosajae myydään. Hemiselluloosamarkkina on Suomessa ja globaalistikin edelleen siinä vaiheessa, että tuottajia ei juurikaan ole. Suomessa Montinutra on tällä hetkellä pilotoimassa prosessiaan ja CH Bioforce:la on mahdollisuus tuottaa jakeita prosessissaan. Markkinoiden avautuminen vaatii kuitenkin vielä sitä, että jakeita olisi saatavilla nykyistä enemmän eri yrityksille testattavaksi ja tätä kautta hinnanmuodostukseen ja mahdollisuuksiin tulee nykyistä enemmän ymmärrystä. PURASU-pelletti osoittautui laadultaan "perinteistä" pellettiä paremmaksi tuotteeksi. Pellettimarkkina on voimakkaassa kasvussa, joten tuotteelle voidaan olettaa olevan kysyntää. Uutettu puru on mielenkiintoinen raaka-aine myös levyteollisuudelle. Teknistaloudellinen tarkastelu osoitti, että sijoituspaikkana sellainen ympäristö, jossa on valmiiksi höyryntuotantoa ja jätevedenkäsittelymahdollisuus olisi parempi verrattuna ympäristöön, jossa näitä ei ole. Sijoituspaikan kannalta mahdollisuus hankkia sahanpurua mahdollisimman pienillä kustannuksilla on myös oleellinen asia. Hankkeen tulokset mahdollistavat mekaanisen metsäteollisuuden tuotevalikoiman kehittymisen ja monipuolistumisen arvokkailla tuotefraktioilla, kun hemiselluloosajakeiden tuotto sivuvirroista tulee aiempaa mahdollisemmaksi uuden houkuttelevan bioenergiatuotteen tuotantoon integroidun prosessiratkaisun myötä. Hankkeen tulokset edesauttavat myös mekaanisen metsäteollisuuden resurssitehokkuuden parantumista, kun sahanpurun koko tuottopotentiaali tulee käyttöön sen sijasta, että puru vain poltettaisiin jätteenä. Hankkeen tulokset luovat edellytyksiä uuden, metsäteollisuudessa toimivan yrityksen tai uusien tuotelinjojen käynnistämiselle Etelä-Karjalassa ja muualla Suomessa. Uusien syntyvien biomassapohjaisten tuotteiden lisäksi uutena vientituotteena on hankkeen tuloksena myös itse PURASU-prosessi kohdealueenaan mekaaninen metsäteollisuus Aasiassa ja Keski-Euroopassa sekä erilliset, purun käsittelyyn erityisesti PURASU-prosessissa soveltuvat laiteratkaisut, joita on hankkeen aikana pohdittu yhdessä yritysten kanssa. Kun hankkeen tulokset hyödynnetään mekaanisessa metsäteollisuudessa, edistetään vähähiilisempään yhteiskuntaan siirtymistä.