Suomalaista puuta saatetaan tulevaisuudessa hyödyntää autonrunkojen, aurinkopaneeleiden ja tuulivoimaloiden siipien valmistuksessa. Metsäyhtiö Stora Enso uskoo, että havusellumassasta erotettu ligniinijauhe Lineo voi tulevaisuudessa toimia hiilikuidun raaka-aineena auto- ja ilmailuteollisuudessa.
Stora Enso toi Lineon markkinoille vuoden alussa. Sitä valmistetaan Kotkassa Sunilan sellutehtaassa.
Sunilan tehdas on tiettävästi ensimmäinen maailmassa, joka tuottaa kuivattua ligniinijauhetta kemianteollisuudelle.
– Ligniiniä on ryhdytty jalostamaan osittain siksi, että nyt on olemassa tekniikka, jolla ligniiniä pystytään erottamaan ja jalostamaan turvallisesti, sanoo Stora Enson Sunilan tehtaan kehitysjohtaja Jarmo Rinne.
Sunilassa ligniini puristetaan erilleen havusellumassan sivutuotteesta mustalipeästä. Sen jälkeen ligniini kuivataan ja pakataan jatkokäyttöä varten.
Tehtaan tuotantokapasiteetti on 50 000 tonnia kuivaligniiniä vuodessa.
Jääkiekkomailojen raaka-aineeksi?
Ligniinin käyttömahdollisuudet ovat lähes rajattomat, uskoo Stora Enso. Yhtiön mukaan ligniinillä voi korvata fossiilisia fenoleita, joita käytetään maalien ja liimojen valmistuksessa. Fenoliliimoja on yleisesti käytössä esimerkiksi vanereissa ja puulevyliimoissa.
– Me kauppaamme ligniiniä jo tällä hetkellä. Tottakai toivomme, että markkinat kasvavat, mutta se ottaa aikansa. Kaikkien uusien tuotteiden osalta se vie aikaa. Oli kyse ligniinistä tai jostain muusta, sanoo Sunilan tehtaan kehitysjohtaja Jarmo Rinne.
Teknologian tutkimuskeskus VTT:n mukaan ligniinin käyttöä edistänevät tiukentuneet ympäristönormit ja kuluttajien halu ostaa ympäristöystävällisiä tuotteita, joiden hiilijalanjälki on mahdollisimman pieni.
– Minä näen, että fossiilisten fenolien korvaaminen fenoliliimoissa on varmaankin lyhyellä aikavälillä toteutuva tavoite, sanoo VTT:n erikoistutkija Juha Leppävuori.
Stora Enson mukaan ligniini voisi soveltua tulevaisuudessa hiilikuidun raaka-aineeksi esimerkiksi autojen rungoissa, aurinkopaneeleissa ja tuulivoimaloiden roottorien lavoissa. Hiilikuidusta valmistetaan myös esimerkiksi komposiittijääkiekkomailoja.
Onko siis mahdollista, että puu palaisi jälleen jääkiekkomailojen raaka-aineeksi?
– Markkina ligniinille on vasta kehittymässä. Hiilikuidun raaka-aineeksi ligniinillä on pidempi tie kuin fenoliliimojen korvaajaksi, sanoo erikoistutkija Juha Leppävuori.
Uhkana räjähdys
Tuotannon haasteena on se, että kuivattu ligniini on räjähdysherkkää. Verrattuna puupölyyn sen räjähdysherkkyys on kaksinkertainen. Ligniini kuivataan, koska ligniinijauheesta halutaan mahdollisimman puhdasta. Silloin se kelpaa paremmin kemianteollisuuden raaka-aineeksi, kuin jos jauhe olisi märkää.
Silti syytä huoleen tuskin on, sillä varotoimet ovat tarkat.
– Tärkein niistä on se, että ligniiniä käsitellään hapettomassa tilassa. Se estää sen syttymisen. Myös kipinöiden syntyminen on estetty mahdollisimman pitkälle, sanoo tehtaan kehitysjohtaja Jarmo Rinne.
Tehdastilat, joissa ligniiniä käsitellään, on maadoitettu. Näin hankaussähkö ei aiheuta kipinöitä esimerkiksi ovenkahvoihin koskettaessa. Työntekijöillä on keltaiset erikoispuvut, jotka myös estävät hankaussähköä.
Jos räjähdys kuitenkin uhkaa, on tehtaassa varojärjestelmiä sen varalle.
– Tehtaaseen on rakennettu kemiallinen tukahdutusjärjestelmä. Järjestelmässä olevan aineen toimintaperiaate on samankaltainen kuin jauhesammuttimessa, sanoo Rinne.
Viimeisenä keinona on räjähdysluukku.
– Se tarkoittaa räjähdyspaineen ohjausjärjestelmää, jossa räjähdys pystytään suuntaamaan turvalliseen suuntaan. Jos räjähdys tapahtuu, ohjaa räjähdysluukku sen kohti pohjoista, jossa on puunkäsittelyalue, sanoo Jarmo Rinne.
Raaka-ainetta piisaa
Ligniinin erottamista varten Stora Enso tilasi laitteet suomalaiselta sellu-, paperi ja energiateollisuuden palvelutoimittaja Valmetilta. Yhteensä Sunilan ligniini-investointi maksoi Stora Ensolle noin 32 miljoonaa euroa.
Sunilan tehtaan päätuote on valkaistu sellu. Sitä tehdas tuottaa männystä ja kuusesta, jotka ovat pääosin kotimaisia raaka-aineita. Sellunkeiton sivutuotteena syntyy keittoliemi, jota sanotaan mustalipeäksi.
– Sen jälkeen, kun ligniini on saostettu mustalipeästä se kuivatetaan ja pakataan 600 kilon säkkeihin, jotka sitten kuljetetaan asiakkaille, sanoo Sunilan tehtaan kehitysjohtaja Jarmo Rinne.
Raaka-ainetta piisaa, sillä puun massasta 20–30 prosenttia on sen sidosaineena toimivaa ligniiniä. Ligniinin ominaisuudet onkin tunnettu jo pitkään. Ensimmäiset ligniiniliiimat tuotiin markkinoille jo 1970-luvulla Yhdysvalloissa, mutta silloin ne eivät menestyneet.
VTT:n mukaan maailmassa on neljä Sunilan kaltaista sellutehdasta, jotka tuottavat ligniiniä. Kaksi sellaista sijaitsee Yhdysvalloissa ja yksi Kanadassa. VTT arvioi, että Sunila on suurin yksittäinen ligniinin tuottaja maailmassa.
– Me olemme ainoa tehdas, jossa ligniini kuivataan näin kuivaksi. Meidän ligniinimme on 95-97 prosenttisesti kuivaa. Muut tehtaat tuottavat märkäligniiniä, jonka kuivuusaste on noin 70 prosentin tienoilla, sanoo Jarmo Rinne.
Sunilan uusi alku
Sunilan tehdas on toiminut Kotkassa kohta 80 vuotta. Tehdasmiljöön on suunnitellut arkkitehti Alvar Aalto. Perinteistä huolimatta sellua tuottava tehdas ehdittiin jo lakkauttaa vuonna 2009, kunnes se käynnistettiin uudestaan. Sitkeän tehtaan tarinasta voi lukea tästä.
Kehitysjohtaja Jarmo Rinne on ollut töissä Sunilassa 30 vuotta. Hän pitää Stora-Enson tekemää ligniini-investointia positiivisena asiana koko tehtaalle.
Ligniinin valmistus aloitettiin Sunilassa vuonna 2015. Sitä varten tehtaaseen rakennettiin erittelylaitos, kuivaamo, ja pakkaamo. Ligniinin valmistus toi Sunilaan kymmenkunta työpaikkaa. Tämän vuoden alussa Stora Enso toi markkinoille kaupallistetun kuivaligniinituotteen, jonka yhtiö on nimennyt Lineoksi.
Pääosa Sunilan tehtaan tuottamasta ligniinistä kuitenkin poltetaan tehtaalla ja siitä syntyy lämpöä ja energiaa. Stora Enson mukaan ligniinin polton myötä Sunilan tehtaan kasvihuonepäästöt tippuivat noin puoleen aiemmasta.
– Ligniini on Sunilalle tehtaan tulevaisuuden kannalta hyvin tärkeä. Sunila on pieni sellutehdas maailman ja Suomen mittakaavassa. Me emme pärjää koolla, vaan meidän pitää erottautua ja meillä pitää olla jotain, mikä tukee perustoimintaa, sanoo kehitysjohtaja Rinne.
