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.
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
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
Yläbannerin kuva: Antti Haapio/ TAMK
Kiertotalous kohentaa brändiä
Elintarvikepakkausten kehitys on nopeaa, kun muoville etsitään haastajaa. Uusissa pakkauksissa voi hyödyntää luonnonkuituja monipuolisesti – vaikkapa viljan kuorta.
Uusia pakkausratkaisuja etsitään muun muassa Luonnonvarakeskuksen, Tampereen ammattikorkeakoulun ja Design Forum Finlandin HerääPahvi! -hankkeessa. Hanke keskittyy kasvintuotannon ja elintarviketeollisuuden sivutuotteiden hyödyntämiseen pakkauspaperin ja -kartongin valmistuksessa.
– Lisäämme kartonkiin esimerkiksi viljan kuorta. Näin säästämme sellua tekstiileihin ja saamme kaunista paperia ja kartonkia, joka samalla kasvattaa tuotteen brändiarvoa, kuvaa Luken tutkimuspäällikkö Pekka Saranpää.
Hän puhuu myös toiminnallisista pakkauksista, jollaisia markkinat kipeästi kaipaavat.
– Kun lisäämme paperiin kuituja ja antimikrobisia yhdisteitä vaikkapa kurkun varsista tai tomaatin lehdistä, pakkauksessa olevien tuotteiden säilyvyys paranee. Se on elintarvikkeiden pakkaamisessa tärkein asia.
Eivätkä uudet pakkaukset ole vasta vuosikymmenten päässä odottavaa utopiaa. HerääPahvi! -hanke on jo testannut paperia, josta 20 prosenttia on kauran kuorta.
– Kuoren palaset näkyvät paperissa paljain silmin, ja se on visuaalisesti näyttävää. Tästä paperista ollaan tekemässä leipäpusseja. Vastaavia ideoita on jo tullut markkinoille. Esimerkiksi samppanjapulloja on pakattu kartonkiin, johon on käytetty sellun lisäksi rypäleiden kuoria.
Kotiläksyt tehtävä huolella
Suomen Pakkausyhdistys ry:n toimitusjohtaja Antro Säilä sanoo, että pakkaussektorilla on parhaillaan vauhti päällä, kun yritykset etsivät keinoja vastata markkinoiden toiveisiin aiempaa ympäristö- ja ilmastoystävällisemmistä pakkauksista.
Säilä korostaa pakkausten ympäristökuormituksen olevan monisyinen asia, joka edellyttää tieteellistä ja monialaista tarkastelua.
Hän sanoo, että kuluttajien antama paine pakkausten ympäristökuormituksen vähentämiseksi on juuri nyt kova. Tämä voi aiheuttaa ohilyöntejä pakkausten kehittämisessä, kun ratkaisuja etsitään nopeasti.
– Uusia pakkausratkaisuja tutkiessa kannattaa tehdä kotiläksyt huolella. Eri vaihtoehdot on mietittävä kokonaisvaltaisesti, jotta kovassa vauhdissa tehdyt päätökset eivät vie – tavoitteiden vastaisesti – ympäristön kannalta ojasta allikkoon.
Säilä on kuitenkin luottavainen, että vauhdikkaaksi kiihtynyt keskustelu pakkausten ilmasto- ja ympäristövaikutuksista potkii alaa eteenpäin, etenkin kun kirjavia käytäntöjä päästään yhtenäistämään.
– On opittava lähestymään pakkausten ympäristökuormitusta tieteellisesti ja saatava alan standardit kuntoon.