Enemmän irti purusta

Enemmän irti purusta

Professorit Mika Mänttäri, Mari Kallioinen ja Esa Vakkilainen kehuvat, että LUT-yliopiston kehittämä PURASU-prosessi on kiertotaloutta parhaimmillaan.

Enemmän irti purusta

Mekaaninen metsäteollisuus tuottaa vuosittain 3,3 miljoonaa kuutiota sahanpurua, josta valtaosa päätyy energiantuotantoon. Purusta arvoa Suomelle -hankkeessa kehitetään prosessia, joka hyödyntää sahanpurua kokonaisvaltaisemmin.

Teksti Tuomas I. Lehtonen  Kuva Ville Tulkki

LUT-yliopiston EAKR-rahoitteisessa Purusta arvoa Suomelle -hankkeessa kehitetään ja testataan yliopiston omaan innovaatioon perustuvaa PURASU-prosessia. Sen avulla voidaan parantaa mekaanisen metsäteollisuuden resurssitehokkuutta ja kasvattaa sahanpurun kaupallista arvoa.

PURASU-prosessissa sahanpurua lainataan bioenergiaketjusta ja siitä erotetaan uuttamalla hemiselluloosajae. Jäljelle jäävä puru voidaan käyttää bioadsorbenttina ennen sen energiakäyttöön palauttamista. Näin materiaalille saadaan useampia käyttökertoja ennen kuin se poltetaan energiaksi.

Hemiselluloosan käyttömahdollisuudet ovat merkittävät ja raaka-aineen kysynnän odotetaan tulevaisuudessa vain kasvavan. Sillä voidaan korvata öljypohjaisia raaka-aineita esimerkiksi kosmetiikka-, elintarvike- ja kemianteollisuuden tuotteissa. Erotteluprosessin jälkeen sahanpuru palautuu takaisin bioenergiaketjuun, ja siitä valmistetaan PURASU-puupellettejä.

Hankkeen parissa työskentelevät Lappeenrannan-Lahden teknillisen yliopiston professorit Mari Kallioinen, Esa Vakkilainen ja Mika Mänttäri ovat innostuneita kehitteillä olevasta prosessista, sillä sen avulla voidaan maksimoida purusta saatava hyöty. Perinteisesti valtaosa sahanpurusta on suoraan poltettu tai puristettu pelleteiksi ennen polttoa. Tässä uudessa prosessissa sahanpurusta on erotettu arvokas hemiselluloosa ja loppu purusta hyödynnetään bioadsorbenttina ja vasta tämän jälkeen sen energiasisältö hyödynnetään polttamalla.

– Kehittämämme prosessi on kiertotaloutta parhaimmillaan! Puru otetaan vain hetkeksi pois bioenergiaprosessista, siitä erotetaan arvokkaat aineosat ja lähes koko purumassa saadaan palautettua takaisin energiatuotannon tarpeisiin, Vakkilainen hehkuttaa.

Puhtaampi lopputuote

Hemiselluloosa liuotetaan sahanpurusta myrkyttömässä prosessissa kuumavesiuuton avulla. Tämän jälkeen hemiselluloosajae vielä erotetaan muista liuenneista yhdisteistä membraanisuodatuksella.

Vastaava erottelutekniikka ei sinällään ole uusi. LUT on kuitenkin kehittänyt menetelmän, jossa purua käytetään prosessissa membraanisuodatuksen edellä sen tehostamiseen.

– Aiemmin puhdistusprosessin haasteena on ollut suodattimien likaantuminen. Projektiryhmämme kehittämässä prosessissa suodattimet pysyvät puhtaampina ja myös lopputuotteena saatava hemiselluloosa on puhtaampaa. PURASU-ratkaisu mahdollistaa myös hemiselluloosajakeen tuottamisen aiempaa kustannustehokkaammin, Kallioinen kertoo.

PURASU-prosessi mahdollistaa hemiselluloosan erottamisen ja parantaa energiatuotteeksi palautuvan sahanpurun laatua. Näyttäisi  siltä, että hemiselluloosaton puru on helpompaa pelletöidä ja energiatiheydeltään parempilaatuista. Energiakäytön lisäksi se soveltuu erinomaisesti muihinkin käyttötarkoituksiin, esimerkiksi kosteutta kestävien komposiittituotteiden valmistukseen ja suodatusmateriaaliksi.

– Olemme tutkineet purun käyttöä myös vedenpuhdistuksessa. Purua voidaan hyödyntää muun muassa vedessä olevien lääkeainejäämien puhdistukseen aktiivihiilen tapaan. Tämän jälkeen siitä voidaan vielä tehdä pellettejä, Mänttäri kertoo.

kynaHarm

PURASU-prosessissa saadaan puhtaampaa hemiselluloosaa sekä energiatiheydeltään parempilaatuista purua.

PURASU-prosessia varten suunnitellaan omaa koelaitosta

PURUSTA arvoa Suomelle -hankkeessa kehitettyä PURASU-prosessia on testattu laboratoriomittakaavassa. Samalla on selvitetty loppukäyttäjien tuotejakeille asettamia laatuvaatimuksia sekä tuotteiden markkinapotentiaalia. Selvityksen ohella on myös arvioitu mahdollisuuksia synnyttää teollista symbioosia mekaanisessa metsäteollisuudessa PURASU-prosessin ympärille.

Nyt tarkoituksena on aloittaa teollisten yhteistyökumppanien haku. Tavoitteena on synnyttää teollisen kokoluokan koelaitos hemiselluloosan erottamiseen.

– Valmistelemme parhaillaan jatkohanketta. Tarkoituksemme on rakentaa yhteistyökonsortio, joka muodostaisi purulle lisäarvoa luovan arvoketjun, Kallioinen sanoo.

Koelaitos olisi ideaalisinta rakentaa mekaanista metsäteollisuutta harjoittavan yrityksen yhteyteen. Professori Vakkilaisen mukaan keskeisimmät kuluerät muodostuisivat liuotuksessa ja suodatuksessa tarvittavan uuttoasian ja suodatuslaitteiston hankinnasta sekä purun varastointi- ja kuljetusratkaisuista.