Männynkuoresta arvotuotteeksi – olisiko se mahdollista Koillismaalla?

17.08.2022

Hiiliviisaan biotalouden innovaatioekosysteemi (HIB)-hankkeessa toteutettavista pilottitutkimuksista on nyt saatu ensimmäisiä tuloksia. Hanketta rahoitetaan Euroopan aluekehitysrahastosta osana Euroopan unionin covid-19-pandemian johdosta toteuttamia toimia.

Hankkeessa on tällä hetkellä käynnissä kaksi pilottitutkimusta männynkuoresta Luonnonvarakeskuksen kanssa. Ensimmäinen pilottitutkimus koskee männynkuoren kuumavesiuuttoa ja uutteiden jalostusta korkean lisäarvon tuotteiksi. Toisessa pilottitutkimuksessa tutkitaan männynkuoresta pyrolyysin kautta saatavien jakeiden jalostusta korkean lisäarvon tuotteiksi.

Tämä on monipuolinen koeasetelma, jossa yhdistyy teknisten, mutta myös taloudellisten näkökulmien huomioiminen” toteaa Jyri Maunukselta Luonnonvarakeskukselta.

Pilottien tavoitteena on tuottaa tietoa puupohjaisten sivuvirtojen, kuten männynkuoren uutosta ja pyrolyysista sekä niissä syntyvistä tuotteista teollisessa mittakaavassa niin, että tiedon perusteella voidaan laatia teknistaloudelliset arviot ja hyödyntämissuunnitelmat.

Männynkuoren kuumavesiuutto

Alustavia, mutta lupaavia tuloksia on nyt saatu uutteiden bioaktiivisuuskokeista. Paras tieto tuotteistamismahdollisuuksista saadaan vasta karakterisointitietojen jälkeen.  Bioaktiivisuustuloksista merkittävin huomio oli se, kaikkein matalimmassa lämpötilassa tehdyt uutot (90C) tuottivat tehokkaimmin antioksidanttisia ja antibakteerisia yhdisteitä.

Uuttoja toteutettiin viidessä sarjassa. Uutot 4 ja 5 toteutettiin kahtena peräkkäisenä uuttona eri uuttolämpötiloissa. (Kuvat: Jenni Tienaho, LUKE)

Alustavien tulosten pohjalta potentiaalisia käyttökohteita voisivat olla muun muassa lääketiede ja esimerkiksi sairaalabakteerien torjuminen. Matalan lämpötilan ansiosta uutoissa päästään parempaan energiatehokkuuteen ja täten jalostus voidaan toteuttaa matalammilla kuluilla.

Uutteita Falcon-putkissa. (Kuva: Jenni Tienaho, Luke)

Männynkuoren pyrolyysi

Pyrolyysi on prosessi, jossa ainetta kuumennetaan hapettomissa olosuhteissa. Yleisin lopputuote, jota pyrolyysilla tuotetaan, on biohiili. Pilottitutkimuksessa oli tarkoituksena tutkia myös prosessin nestefaasia eli pyrolyysiöljyä.

Pyrolyysikokeita tehtiin sekä uutetulla sekä uuttamattomalla männynkuorella. Uutettu kuori tuotti pyrolyysinestettä 50 % ja pyrolyysihiiltä 30 % kokonaismassasta. Uuttamaton kuori sen sijaan tuotti huomattavasti vähemmän nestettä, 35 % ja pyrolyysihiiltä 45 %. Molemmissa tapauksissa kaasun osuus oli 20 %. Tuloksien perusteella suoraan voisi todeta, että taloudellisesti järkevintä olisi käyttää uuttamatonta männynkuorta pyrolyysiin. Jos uuttoprosessi tehdään niin männyn kuoren jäännös voidaan hyvin käyttää energiaksi suoraan polttamalla, pyrolyysillä tai kaasutuksella energiatarpeiden mukaisesti tai se voidaan jalostaa kemikaaleiksi ja biohiileksi.

Tutkimusten loppuraportti valmistunee syksyn aikana. Silloin saadaan arvio siitä, minkälaiseen ja minkä mittakaavan tuotantoon Koillismaalaista männynkuorta voitaisiin kustannustehokkaasti hyödyntää.

Lisätietoja hankkeesta

Marjo Kämäräinen
Projektipäällikkö (Hiiliviisaan biotalouden innovaatioekosysteemi)
Ville Happonen
Ville Happonen
Projektisuunnittelija (Hiiliviisaan biotalouden innovaatioekosysteemi)