Uudet biotuotteet, mitä ne ovat?
14/09/2015 Biotalouden uudet tuotteet Metsähallituksen henkilöstöpäivä Rovaniemellä 15.09.2015 Professori Ali Harlin, D.Sc. Teknologian tutkimuskeskus VTT 1 14/09/2015 Onko biomateriaaleilla toivoa? 2 14/09/2015 Uusi talous Biotalous Jakamis talous Kiertotalous UUDET TUOTTEET JA PALVELUT 3 14/09/2015 4 10E10 10E9 Lisäarvoiset tuotteet 10E11 Bioenergia €/a Nykyiset tuotteet Uudet tuotealustat 10E8 10E7 50 150 500 1000 1500 2000 4000 €/tn Analyysin perusteella - Nykyiset tuotteet mahdollistavat raaka-aineen saatavuuden - Biojalostamot syntyvät olemassa olevien tuotantojen yhteyteen - tyypillinen yksikkökoko - integroitu tuotanto - tasapainottaminen vaativaa - riippuvuus puunhinnasta - raaka-aineen saatavuus rajallinen - Energiatuotteet parantavat raaka-aineen käyttön tehokkuutta - Lisäarvoiset tuotteet välttämättömiä kannattavuudelle 14/09/2015 5 Biotalous – lisäarvon laajentaminen Arvo Lääke ja Biopolymeerit, komposiitit… Lääkkeet kosmetiikka Kosmetiikka Pinnoittet liimat… Biomateriaalit Biomaterialit Biokemikaalit Hake, pelletit, kaasutus… Volymi Biopolttonesteet Biopolttoaineet liikenteeseen Bioenergia, lämpö ja Bioenergialämpö ja sähkö Sähkö teollisuudelle ja talouksille teollisuudelle ja kotitalouksille Sellu, paperi Puutuotteet, ja kartonki viestint ään, pakkaamiseen ja sellu, pehmopapereihin sek ä puutuotteet mm. rakentamiseen paperi and kartonki Korjuu ja logistiikka Uuden osaamisen kerryttäminen Investoinnit uuteen Uudet materiaalit, teknologiaan ja tuotteet ja palvelut liiketoimintoihin Globaali verkostoituminen T&K ja innovaatiot Bioenergia tuotteet Nykyisten tuotteiden kilpailukyky 20.10.2010 Modified from the source: Metsäteollisuus ry 5 14/09/2015 6 Ekotehokkaat Materiaalit Ajurit Tavoitteet Keveys Vähentää Korkea suorituskyky Öljyn korvaaminen Kierrättää Niukkaresurssisuus Uudistua Raaka-aine tehokkuus 14/09/2015 7 Tulevaisuuden talot ovat puuta Japanissa 19 kerroksisia bagodeja jo 1400 luvulla Lontoon Stadthus on 9 kerroksinen Vancouver ”Tall Wood” suunnitelma 30 kerrosta Tukholmassa suunniteltu 34 kerrosta https://urbantimes.co/2012/07/will-future-shards-be-built-of-wood/ http://blogs.discovermagazine.com/crux/2015/05/22/skyscrapers-wood/ 14/09/2015 8 Ristilaminoitu puu • • • • • kantavissa seinissä, väli- ja alapohjissa sekä katossa puu raaka-aine sitoo ilmakehän hiilidioksidia rakennusta jäykentävä vaikutus pystypuurunkorakenteisiin verrattuna parempi palonkesto rakenteet osallistuvat rakennuksen sisäilman suhteellisen kosteuden ja lämmön tasaamiseen http://www.archiexpo.com/prod/binderholz/solid-structural-panels-cross-laminated-timber-frame-homes55252-146638.html 9 14/09/2015 Future cellulose ecosystem in Finland FUTURE NOW A. Kraft mill ecosystem Kraft mill 600 000 tn/a 387 M€/a C 420 M€/a C 60 000 tn/a C C C C C C Value 558 ME 180 M€/a Value 420 M€/a B. Multipurpose mill L 300 000 tn/a Carbon, Urethane E Value 900 M€/a H Furans C Sugars Oils AO 14/09/2015 10 Äänekosken biotuotetehdas http://www.slideshare.net/KSkauppakamari/mets-fibren-hmlmerikalliovonweymar 1,3 M ton sellua (6,5 Mm3 puuta): Räätälöityjä kuitutuotteita Sähköä 1400 GWh/a Lämpöä 7000 GWh/a Puuenergiaa 1200 GWh/a Mäntyöljyä ja tärpättiä Ligniiniä Lannoitteita ja biokaasua Glaubersuolaa (kierrätys) Sakkoja ja tuhkaa Mahdollistaa tehtaaseen integroitujen laitosten syntymisen 14/09/2015 11 Ligniini tarjonta HTC hiili Carbon black Carbon fibre Ion exchange resins Active carbon Flocculants Dispersion agents Flame retardants Anti-oxidants Kuitu Adhesives Foams Thermo plastic lignin 14/09/2015 12 Ekotehokkaat materialsovellukset huonekaluvalmistuksessa Kuinka yhdistää taloudellisuus ja ekologisuus? Vähennä - Uusiokäytä - Kierrätä – Käytä pitkään Yhdistä käytettävyys ja toiminnallisuus ekologisuuteen Raaka-aine tehokkuus = valmistuksen talous paranee Ekotehokkuus Biomuovi ja luonnonkuitu komposiitit Sovelletaan muovintyöstön tekniikoita -35% painoa ja -45% CO2 Helposti huollettavat ja kestävät pinnat Ohut ja käpinäkyvä AddSol® sooli-geeli pinnoite Likaa hylkivä ja helppo puhdistaa Metalleille, puulle, muoville, komposiiteille ja tekstiileille CASE: Puustelli Ecokitchen 2012 Ethical and sustainabale production, fact based and sertified (ISO 14025) kitchen, which life-cycle impact is markedly lighter that typical today 14/09/2015 VTT project outcome report 13 Tulevaisuuden auto: biomateriaalia ja sähköä Biofore-konseptiauto demonstroi biomateriaalien innovatiivista käyttöä autoteollisuudessa. Valtaosa perinteisesti muovista valmistetuista osista on korvattu: UPM Grada -matkustamon lattia, keskikonsoli, mittariston kaaret ja ovipaneelit UPM Formi -keulan maski, sivuhelmat, kojetaulu, ovipaneelit sekä sisustan paneelit http://www.upm.com/FI/MEDIA/Uutiset/Pages/UPM-ja-Metropolia-ylpe%C3%A4n%C3%A4esittelev%C3%A4t-Biofore-konseptiauto-demonstroi-biomateria-001-Tue-04-Mar-2014-0931.aspx 14/09/2015 Pakkaukset: Esim. Muokattava raina Tray packaging demo, Drupa 2012 4 keksintöä: Vaahtorainaus Dispersiot Lämpömuokattavuus Läpinäkyvyys Seuraavaksi: Puupohjainen läpinäkyvä syvävedetty pakkaus 14 14/09/2015 15 Nanoselluloosa filmit HDPE filmin kaltainen – puupohjainen Ei sähköisty Biohajoava Painatettava Myös älykäs painaminen NASEVA 2011 - 2013 14/09/2015 16 Long fibers from pulp or CNF* Aim: • Super-strong long fibers and/or • essentially simplified production process and/or • totally new properties Spinning, extrusion or other techniques -Large surface area -Rheological properties Pulp 35 Mpa NFC 650Mpa Remarkable stiffness: 140 GPa Preserve cellulose I structure Superior performance than conventional fibers from regenerated cellulose Pure or high cellulose content Medical Clothing Construction *CNF = cellulose nanofibres 14/09/2015 Uusia kuitumateriaaleja puusta FuBio Cellulose –ohjelmassa Aalto yliopiston ja Helsingin yliopiston yhteistyönä kehitetystä uudenlaisesta IonCell F selluloosakuidusta neulottu mekko esiteltiin Marimekon muotinäytöksessä 13. maaliskuuta. TTY:n materiaaliopin laitoksella kehittettyjä Biocelsolkuituja ja Aalto yliopiston Ioncell-F –kuituja esittelevä ständi palkittiin parhaana ständinä SHOK Summit 2014 tilaisuudessa Helsingissä 14.5.2014. 17 14/09/2015 Uudet kiertotalouden ekosysteemit 18 14/09/2015 19 Demo: Fibre spun from recycled paper Stretch ratio Titre dtex % Tenacity Elongation, Modulus cN/dtex % cN/dtex Ref Dumsjö 100 2.0 2.1 15.2 74.5 RCF Paper 120 1.9 2.1 16.2 72.5 RCF Board 120 2.2 2.0 15.4 14/09/2015 20 Materiaalidemot vaahtorainauksella Hyödynnetään erityyppisiä kuituja Tehdään rakenteita, joita on perinteisillä non-woven tekniikoilla vaikea tai mahdotonta tehdä. Sidonnat: kemiallinen ja lämpösidonta Suomiselta saaduista erilaisista kuiduista näytearkit, joilla demotaan erilaisten kuitujen rainausmahdollisuudet vaahtoteknologialla. Vesineulattu 24 mm 14/09/2015 21 Tekstiilisovellukset (Business approach) Fashion and Clothing Interior and Living Technical textiles For different purposes e.g. street wear, high fashion, work wear, sports wear, accessories etc. Home textiles Contract textiles = textiles for public premises e.g. offices, hotels, ships, aviation, hospitals, schools etc. Agrotech, Buildtech, Geotech, Indutech, Medtech, Mobiltech, Packtech, Protech (by Techtextil Fair) 14/09/2015 3D tulostus Yksilöityjä tuotteita ja varaosia 22 14/09/2015 23 Visiomme Kuitumateriaalit ovat uusiutuvia: • Kierrätys mahdollistaa tehokkaita ratkaisuja • Ympäristö riski pienenee • Synergia muovien kanssa Biomuovien yhdistäminen luo synergiaa: • Muovit ovat suorituskykyisiä • Olemassa oleva tuotanto ja logistiikka • Toimivat tuotteet • Tulevaisuuden jätteen käsittely: kierrätys ja energia käyttö Hyödyntäjät: • Tuotemerkit saavat asiakkailleen kestävän kehityksen tuotteita • Kemian teollisuus ja materiaali toimittajat saavat uusia lisäarvoisia tuotteita
© Copyright 2024