uivaus sahalinjan tah Puun kuivaus sahalinjan tahdissa
Voisiko tämän keksinnön sivuuttaa? Puun kuivaus uivaus sahalinjan tahd tah R itva V aris K eksijä Reino Pendikäinen havahtui pohtimaan uusia ratkaisuja sahatavaran kuivaukseen nähtyään pohjoissavolaisen sahan ohi ajaessaan höyrypatsaat talvista taivasta vasten. Ilmaan nousevat huurut innoittivat fyysikon ja keksijäkoulutuksen saaneen miehen etsimään matalaenergisempiä vaihtoehtoja. Nopeasti syntyi puunkuivausmenetelmä, joka perustuu puussa olevien nesteiden johtamiseen ulos korkeajännitesähkövirtaa hyväksikäyttäen. Keksintö (Rapid molecular-capillary MK-DRYING®) on herättänyt suurta kiinnostusta niin akateemisten tutkijoiden kuin puunjalostajien parissa. Siirtyminen puun ulkoilmakuivauksesta ja sahatavaratapuleista konventionaaliseen keinokuivaukseen on tapahtunut viime vuosisadalla. Lämminilma-, kuumaja lauhdekuivausmenetelmät ovat saaneet vuosikymmenten aikana rinnalleen monia innovatiivisia kokeiluja, kuten ali- ja ylipainekuivaus, puristuskuivaus, ultraäänikuivaus, suurjaksokuivaus, mikroaaltokuivaus jne, mutta kaupalliset suuren luokan sovellukset eivät ole juurikaan yleistyneet. Fysiikan lakien soveltamista Olisiko tässä uusi aluevaltaus puunkuivaushistoriaan? Keksinnön kaupallistamiseksi on perustettu Maaningalla toimiva WoodNeste Oy, jonka taustalla on kokenut yrittäjä ja liikemies Jukka Maaninkalainen Wood-Neste Oy on ottamassa uuden askeleen puun ja muun orgaanisen aineen kuivauksessa. Molekyylikapillaarinen menetelmä on patentoitu jo 15 maassa. Jatkokehitystyöhön haetaan nyt yhteistyöyrityksiä. Mahlamäki. Reino Pendikäinen vastaa yrityksen tutkimuksesta ja tuotekehityksestä. Ensimmäisen kerran Reino Pendikainen toi kokeiden tuloksia julkisuuteen huhtikuussa 2006. Sen jälkeen hän on esitellyt keksintöään lukuisissa tilaisuuksissa videokuvin, animaatioin ja näyttänyt paikan päällä Wood-Nesteen laboratoriossa, ettei kyse ole silmänkääntötempusta. Hänestä kuvaavin ja tavallaan paras kommentti uudesta keksinnöstä on ollut toteamus: Olet huijari! – Vaikka henkilö näki itse, miten vesi valuu purkkiin, hän ei uskonut omia silmiään, Pendikäistä naurattaa. Pendikäisen matalaenergisessä pikakuivausmenetelmässä erikoiselektrodeista suoraan puuhun johdettu sähkövirta aiheuttaa puun nesteissä molekyylikapillaari-ilmiön. Puun rakenne muodostuu kapillaarimaisista putkisoluista ja putkiloista, jotka muo- Sopii myös energiaraaka-aineille dostavat vettä läpäisevän ja vettä kuljettavan puun pituussuuntaisen putkiston. Uudessa menetelmässä sähköisesti varautuneet puun vesimolekyylit (H2O) muodostavat pitkiä sidoksia, jotka sähkömagneettisen värähtelyn avulla juoksutetaan puusta ulos. Laboratoriomittakaavaisissa kokeissa puun rungossa oleva vesi juoksee puusta jo muutaman minuutin jälkeen – ensin puun keskeltä ja myöhemmin pintakerroksista. Matalaenerginen prosessi ratkaisuksi Yksi tärkeimmistä tavoitteista keksinnössä on ollut energian säästö. – Puuta voidaan kuivattaa tällä menetelmällä aiempaa huomattavasti vähemmällä energialla, Reino Pendikäinen vakuuttaa. Todisteena on professori Johan Gullichsenin laskelma, jonka mukaan ener- Jukka Mahlamäki uskoo patentoidun puunkuivauskeksinnön mullistavan alan teknologiaa suuresti. Reino Pendikäisen innovatiivinen osaaminen poikii yhdestä keksinnöstä lukemattomia eri sovelluksia. giaa kuluu koeolosuhteissa 274 kWh yhtä tonnia poistunutta vettä kohti. – Tämä on lähes kolme kertaa vähemmän kuin veden höyrystämiseen tarvittava energia. Kuivausprosessin nopeus on myös ykkösvaltteja. Havainnekuvan mukainen prosessi olisi mahdollista asentaa suuritehoisenkin sahauslinjan yhteyteen niin, että kuivaus tapahtuu sahalinjan nopeudella. Kuivauskasettien määrää lisäämällä saadaan kapasiteettia lisää. Kuivausaika 18 prosentin kosteuteen voi nopeimmillaan olla ohuilla sahatavarakappaleilla muutamia minuutteja ja pyöreällä puullakin enintään parisen tuntia. Pieni kutistuma ja vähän halkeamia Suunniteltu laitteisto on myös vähän tilaa vievä, mikä vähentää investointi- ja ylläpitokustannuksia. Kemikaalien talteenotto ehkä kuivausta merkittävämpää 22 6• 2010 Puumies 6•2010 hdissa Kuopion yliopistossa professori Reijo Lappalaisen johdolla tehdyissä selvityksissä on todettu, että korkeajännitekuivauksessa tuoreeseen puuhun ei synny juurikaan halkeamia. Myös puun taivutuslujuus ja pintakovuus ovat samaa luokkaa tai paremmat kuin konventionaalisesti kuivatuilla vertailukappaleilla. Puun vähäinen kutistuminen on myös tekijä, jonka Reino Pendikäinen laskee suureksi eduksi. Hän arvioi, että kutistamattomuus toisi noin seitsemän prosentin lisäyksen raaka-ainesaantoon verrattuna nykyiseen tilanteeseen. Halkeamattomuus voidaan kääntää myös päälaelleen. Polttopuita kuivattaessa prosessia on mahdollista säätää niin, että puu suorastaan paukahtelee halki. Samalla tavoin Pendikäisen mukaan voidaan soveltaa aineen hydrofobisia ja hydrofilisia ominaisuuksia. – Keksinnön avulla on mahdollista kyllästää puuta, maalata puuta ja parantaa puun lämmönerityskykyä sekä hengittävyyttä, hän luettelee sovellusmahdollisuuksia. Johan Gullichsen tutustumassa Pendikäisen laboratorioon Pajulahdessa. Havainnekuva patentoidusta puunkuivauslaitteistosta. Kolmas koeversio valmistumassa selville sähkönkulutuksen, tehon, käytetyn jännitteen ja virran. Wood-Nesteen tutkimustilat sijaitsevat Nilsiän Pajulahdessa. Ensimmäistä, nollabudjetilla vuonna 2007 toteutettua laboratoriolaitteistoa Pendikäinen ja Mahlamäki kutsuvat ’’koirankeppimalliksi’’. Sillä pystyi tekemään kokeita pikkukepeille, sellaisille, joita koirille viskotaan haettavaksi. Laitteet Pendikäinen sanoo rakentaneensa keräilymateriaaleista.Toinen malli oli jo ’’propsikokoa’’. Sillä kokeita on tehty puolitoistametrisille pölkyille. Laitteistossa on jo automatiikkaa, jolla pystyy säätämään ja tutkimaan ilmiöitä. – Saadut tulokset rohkaisevat meitä jatkamaan, miehet toteavat. Valmistumassa on kolmas versio. Laitteisto on suunniteltu tukkikokoluokalle. Wood-Neste on hankkinut vastikään mm. oman voimalaitoksen. – Ivecon tehokas aggregaatti on varustettu tietokoneohjauksella ja tarvittavilla mittareilla, joilla saamme reaaliajassa Yhteistyökumppaneita haetaan Tuotekehitys vaatii henkisen pääoman lisäksi suuria aineellisia panostuksia. Tähän asti WoodNeste Oy on rahoittanut toimintaa lähes omin varoin. Miehet uskovat keksinnön moninaisiin hyödyntämismahdollisuuksiin niin kovin, että kesken he eivät hankettaan jätä. Suomalaiset rahoittajatahot ovat ensisijaisesti toivottuja yhteistyökumppaneita, mutta neuvotteluja on käyty myös Venäjällä ja Kiinassa. Toistaiseksi tukea on antanut Keksintösäätiö keksinnön suojaamiseksi ulkomailla. Keksintöasiamies Lauri Nederström Kuopiosta saakin yrittäjiltä täyden kympin avusta ja yhteistyöstä. Myös Runar Bäckströmin säätiön myöntämä apuraha ja kunniakirja Wood-Nesteelle lämmittää L auri N ederström mieltä. Jakotilaisuudessa keksintöä on mainittu yhdeksi mielenkiintoisimmista, mutta myös eniten päänvaivaa aiheuttaneeksi hakemukseksi. Wood-Neste on mukana myös ”Jalostetun puutavaran laadun ja valmistuksen kehittäminen mikro- ja nanoteknologian avulla” -projektissa, jota toteutetaan Kuopion yliopistossa ja Savonia ammattikorkeakoulussa. -Toivomme, että juhlapuheissa ja tulevaisuusstrategioissa peräänkuulutettu innovatiivisuus noteerattaisiin suomalaisissa julkishallinnon rahoitusorganisaatioissa nykyistä korkeammalle. Jotta keksintömme voidaan kaupallistaa, tarvitsemme rahoitusratkaisuja ja luotettavia yhteistyökumppaneita, Jukka Mahlamäki sanoo. Orastavaa kiinnostusta suomalaisessa puuteollisuudessa toki on ollut, mutta uuden puunkuivausmenetelmän käyttöönotto vaatisi nyt pitkiä harppauksia eteenpäin, jotta sahatavaran valmistuksesta muodostuisi katkeamaton prosessi. ■ Viitteet: Mitkä miehet? Reino Pendikäinen Raili MykJukka Mahlamäki känen-Mahlamäen 6 • 2010 23 Puumies 6•2010
© Copyright 2024