Reaktiivinen biomassa biotuotteiden valmistamiseen

Haaste

Kasviperäinen biomassa on uusiutuva luonnonvara, joka tarjoaa vaihtoehdon fossiiliselle hiilelle ja siihen liittyville yhdisteille sekä erilaisille tuotteille. Lignoselluloosabiomassa on arvokas resurssi monenlaisiin sovelluksiin aina biokomposiiteista biolannoitteisiin. Nykyiset ratkaisut sivuvirtojen, kuten kauran kuoren ja kauran oljen, hyödyntämiseen ovat kuitenkin edelleen monivaiheisia prosesseja ja esikäsittelyjä tarvitaan. Monet nykyisistä ratkaisuista hyötyvät vain tietystä lignoselluloosan komponentista, esim. selluloosan. Tietyn komponentin erottaminen kuluttaa usein paljon energiaa ja siihen saatetaan tarvita vaarallisia kemikaaleja.

Ratkaisu

Luonnonvarakeskus (Luke) on kehittänyt uudenlaisen menetelmän, jolla tuotetaan reaktiivista biomassaa moniruuviekstruuderin avulla. Tästä reaktiivisesta biomassasta voidaan valmistaa esimerkiksi kierrätettävää ja biohajoavaa biokomposiittia, pakkausmateriaaleja sekä -tarvikkeita ja liimoja moniin muihin sovelluksiin.

Luken kehittämässä menetelmässä hyödynnetään monikäyttöistä tekniikkaa, moniruuviekstruusiota, joka muuttaa kasvien hiilihydraattiyhdisteet reaktiiviseksi massaksi, joka reagoi esimerkiksi amiinireaktiossa. Moniruuviekstruuderin tehokkuutta lisää pehmitin, karboksimetyyliselluloosa (CMC), joka myös osallistuu reaktiivisen biomassan reaktioihin ja vahvistaa valmiita tuotteita.

Edut

Menetelmän raaka-aineena toimii monenlainen biomassa, kuten olki, heinä, lehti, kuoret ja muut viljanjalostuslaitosten, kuten kuivaimien ja myllyjen, sivutuotteet. Reaktiivisen biomassan tuottaminen ei vaadi lähtöraaka-aineen fraktiointia. Sen sijaan menetelmässä voidaan hyödyntää muiden prosessien sivufraktioita. Kaikki toiminnot ja reaktiot tehdään yhdessä moniruuvipuristimessa. Vaarallisia kemikaaleja ei käytetä.

IPR-status

Patenttihakemus, MENETELMÄ REAKTIIVISEN BIOMASSAN TUOTTAMISEKSI JA SIIHEN PERUSTUVAT TUOTTEET  on jätetty Suomessa 6/2022 ja vastaava PCT-hakemus jätettiin vuonna 2023.

Luke etsii teollisia kumppaneita jatkokehitykseen, skaalaukseen ja menetelmän pilotointiin.