Artikkelit Ilmasto, Metsä, Ympäristö

Tutkija Risto Korpinen kollegoineen kehittää koivun kuoresta biopohjaisia kyllästeitä, jotka suojaavat massiivipuuta ja kartonkia kosteutta vastaan.

Puun ulkokuoren tehtävänä on suojata kasvavaa puuta. Esimerkiksi metsäpaloissa männynkaarna suojaa puuta tulelta ja kuoren uuteaineet vaikeuttavat taudinaiheuttajien iskeytymistä.

Suberiini muodostaa kankaan pinnalle vettähylkivän pinnan. Kuva: Risto Korpinen

Luken tutkija Risto Korpinen kollegoineen etsii parhaillaan keinoja, kuinka hyödyntää puun kuorta myös muiden tuotteiden suojaamisessa. Espoon Otaniemessä työskentelevä Korpinen tutkii koivun ja haavan kuoressa esiintyvän suberiiniyhdisteen mahdollisuuksia suojata sekä massiivipuusta tehtyjä että paperipintaisia tuotteita.

Tutkijan ajatuksissa siintää tulevaisuus, jossa suberiinikäsittely korvaisi nykyistä, kuparipohjaisiin suoja-aineisiin perustuvaa puun painekyllästystä. Näin esimerkiksi terassien, laitureiden ja hiekkalaatikoiden rakentamiseen voisi käyttää luonnonmukaisella suoja-aineella kyllästettyä puutavaraa.

– Suberiinirasvahappo on luonnon oma biopolyesteri. Sillä kyllästetty puu voidaan esimerkiksi polttaa käytön jälkeen. Näin vaikka omakotitalon terassia purkaessa puutavaran voi polttaa energiaksi eikä sitä tarvitse toimittaa erillisiin kyllästetyn puun kierrätyspisteisiin, Korpinen sanoo.

Muovipinnan korvaaja

Kun muovia on vääränlaisen käytön seurauksena päätynyt ympäristöön, kuluttajien kriittisyys muovimateriaalia kohtaan on kasvanut.

Korpinen korostaa, että muovi sinänsä ei ole kirosana. Tutkijaa kuitenkin innostaa ajatus, että muovipohjaisia tuotteita korvataan jatkossa entistä useammin biopohjaisilla tuotteilla. Hän ottaa esimerkiksi kartongista tehdyt pillit, joita tehdään muovisten sijaan.

– Kun kuluttajat rupeavat vaatimaan tällaisia tuotteita ja markkinoita ohjataan lainsäädännöllä, muutoksia tulee varmasti, vaikka tuotteet olisivatkin aiempaa arvokkaampia.

Korpinen näkee, että suberiinin avulla myös paperi- ja kartonkituotteita tai jopa tekstiilejä voisi suojata kosteutta vastaan ja näin korvata fossiilisiin raaka-aineisiin pohjautuvan muovin käyttöä.

– Kyseessä on iso potentiaali, kun kuituperäisten pakkausten määrä kasvaa verkkokaupan lisääntyessä. Suojaamalla pakkauksen pinta pystyttäisiin suojaamaan sekä pakkaus että sen sisällä oleva tuote kosteuden varalta.

Toinen suberiinipinnoitteen potentiaalinen käyttökohde kartonkipakkauksissa on Korpisen mukaan elintarvikesektorilla. Elintarvikepakkauksissa, esimerkiksi mehu- ja maitopurkeissa, pinnoite voi estää kosteuden pääsyn elintarvikkeeseen tai elintarvikkeen oman kosteuden imeytymisen pakkaukseen.

Enemmän hyötyä tuohesta

Suberiini muodostaa kankaan pinnalla vettähylkivän pinnan.
Tällä hetkellä koivun kuori päätyy energiaksi. Teollisuuden käyttämästä lehtipuusta saataisiin vuosittain merkittävä määrä suberiinia, jota voidan käyttää muovin korvaajana pinnoitteissa. Kuva: Risto Korpinen

Tällä hetkellä teollisesti käsitellyn koivun kuori käytetään energiaksi, kun se poltetaan sellu- ja vaneritehtailla.

Suberiinin tuotteistamisen avulla koivun kuorta voisi hyödyntää niin sanotun puun kaskadikäytön periaatteiden mukaan tehokkaamminkin. Kaskadikäytöllä tarkoitetaan jalostusprosessia, jossa raaka-aine hyödynnetään erilaisina tuotteina mahdollisimman monta kertaa ennen kuin se poltetaan energiaksi.

– Teollisuus käytti vuonna 2016 noin 14 miljoonaa kuutiometriä lehtipuuta, enimmäkseen koivua. Tästä määrästä kertyy tuohta noin 150 000 tonnia. Ja koska koivun tuohi sisältää noin kolmasosan suberiinia, sitä olisi hyödynnettävissä merkittävä määrä, Korpinen laskee.

Korpinen muistuttaa, että muovia korvaavien materiaalien kaupallistaminen ei ole ilmaista. Fossiilisesta öljystä tehtävillä muovituotteilla on vuosikymmenten etumatka uusiutuvista luonnonvaroista tehtäviin vaihtoehtoihin. Suurten tuotantomäärien seurauksena muovituotteiden etuna ovat tuotantotehokkuus ja edullinen ostohinta.

– Muovi on ollut pitkään hyväksytty materiaali elintarvikekäytössä, ja se jyrää monessa sovelluksessa, Korpinen sanoo.

Tutkija arvioi, että massiivipuun kyllästämiseen suberiinin avulla voisi olla kaupallisia ratkaisuja jo viiden vuoden kuluttua. Tuotteiden hyväksyttäminen EU:n kemikaalilainsäädännön mukaisiksi vaatisi vielä lisää aikaa.

– Monissa innovaatioissa nykyinen lainsäädäntö tulee äkkiä vastaan ja tuotekehitysprosessin saattaminen loppuun on hidasta, kallista ja työlästä. Esimerkiksi kartonkien suojaaminen elintarvikekäyttöön suberiinilla tulee myös testauttaa, mikä vie paljon resursseja.

 

Tekstit: Heikki Hamunen