24.1.2024
Tutkijoiden ja metsäteollisuuden yhteistyö tähtää päästöttömän paperimassan valmistukseen
Mitäpä jos metsäteollisuus voisi merkittävästi vähentää biomassan polttoaan ja samalla kasvattaa sellukuituihin käytettävän puuaineksen saantoa nykyisestä noin 50 prosentista noin 70 prosenttiin? Tätä Åbo Akademin professori Chunlin Xu ryhmineen tavoittelee Emission Free Pulping -ohjelman puitteissa yhdessä lukuisien hankekumppanien kanssa.
Metsäteollisuuden, useiden teknologiayritysten, yliopistojen ja tutkimusorganisaatioiden yhteisen Emission Free Pulping -tutkimusohjelman tarkoituksena on löytää uusia puunkäytön tehostamisen ja puun tuotteistamisen tapoja sekä selvittää, miten selluntuotannosta voidaan tehdä päästötöntä erityisesti hiilidioksidipäästöjen osalta, ja miten veden käyttöä prosesseissa voidaan merkittävästi vähentää.
Åbo Akademin professori Chunlin Xu ja hänen tutkimusryhmänsä keskittyvät kehittämään työkalupakkia puun mikroanalyysien tekemiseen.Työkalupakki tulee valottamaan puun komponenttien liuotuksen kemiaa ja tekee näkyväksi soluseinien komponenttien vuorovaikutuksen ennen kuitujen jälkikäsittelyn, kuten keittämisen ja valkaisun, aiheuttamia kemiallisia muutoksia. Työkalupakki mahdollistaa paitsi liuotusprosessin reaaliaikaisen havainnoinnin myös sekä liuotusmekanismien että kinetiikan arvioinnin bulkissa ja pienemmässä mittakaavassa. Lisäksi tutkimusryhmä tutkii hapen roolia hemiselluloosien ja ligniinin käyttäytymisessä erilaisten käsittelyjen aikana, myös laajassa mittakaavassa.
– Hemiselluloosat, ja erityisesti ligniini, ovat reaktiivisia, ja niiden kemia on vaihtelevaa ja monimutkaista. Tästä syystä kuidun irtaantumismekanismin ja reaktiokinetiikan ymmärtäminen erilaisissa käsittelyolosuhteissa on haastavaa, sanoo hankkeen apulaisjohtaja, Åbo Akademissa työskentelevä vanhempi yliopistonlehtori Jan Gustafsson.
– Tutkimuksemme auttaa ymmärtämään hapen roolia prosesseissa, joissa tuottomäärät ovat suuria ja kuidut laadukkaita. Tutkimusryhmässämme on asiantuntemusta ja tarvittava infrastruktuuri biomassan karakterisointiin, minkä lisäksi tulemme tukemaan myös muita ohjelman osa-alueita Åbo Akademissa hanketta johtava professori Chunlin Xu sanoo.
Emission Free Pulping -ohjelma työllistää tutkijoita täysiaikaisesti ja sen on mahdollistanut sekä metsäteollisuuden että julkisen rahoituksen vahva tuki. Suomessa ohjelmaa koordinoi Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Ruotsissa RISE Research Institutes of Sweden, ja sen budjetin arvioidaan olevan noin 15 miljoonaa euroa seuraavien viiden vuoden aikana. Yrityksistä ohjelmaan osallistuvat ANDRITZ, Arauco, Metsä Group, Stora Enso ja Valmet. Akateemiseen konsortioon kuuluvat Åbo Akademi, Aalto-yliopisto, Helsingin yliopisto, LUT-yliopisto, Oulun yliopisto, Chalmersin teknillinen korkeakoulu, Kuninkaallinen teknillinen korkeakoulu ja Keski-Ruotsin yliopisto.