Rakstā aplūkotas sešas potenciāli nozīmīgas inovācijas somu bioekonomikas nozarē, kuru izmantošana varētu stimulēt fosilo izejvielu lietojuma samazināšanu un palielināt materiālu otrreizējo izmantošanu.

1. Koksne elektromobiļu akumulatoros

Grafītu, kas ir sintētisks un neatjaunojams materiāls, uzlādējamajās baterijās drīzumā var aizstāt ar koksnes (bio)oglekli. Stora Enso radīto inovāciju (1) var izmantot elektromobiļos, sadzīves elektronikā, apjomīgās enerģijas uzglabāšanas sistēmās, kā arī citiem mērķiem. Produkts nonāca tirgū pagājušajā gadā.

No skujkoku koksnes iegūto lignīnu var pārstrādāt atjaunojamos materiālos un izmantot anodiem, kas nepieciešami uzlādējamo bateriju darbībai. Prognozes liecina, ka tuvāko desmit gadu laikā bateriju tirgus pasaulē palielināsies desmitkārt.

2021. gada vasarā Stora Enso Kotkas rūpnīcā Somijas dienvidaustrumos eksperimentāli sāka ražot oglekļa materiālus uz bioloģiskas bāzes. Kotkas biorafinēšanas rūpnīcā lignīnu ražo kopš 2015. gada. Rūpnīcas jauda ir 50 000 metrisko tonnu lignīna gadā, kālab Stora Enso ir pasaulē lielākā īpaši sausā lignīna ražotāja. Pēc celulozes lignīns ir visizplatītākais dabā sastopamais lielmolekulārais savienojums.

2. Cenu uzlīmes no otrreiz pārstrādāta papīra

Pērkot augļus un dārzeņus, tagad iespējams izdrukāt tiem cenas uzlīmi, kas izgatavota no pārstrādātas koksnes šķiedras.

2021. gada rudenī uzņēmums UPM laida klajā jaunas termopapīra etiķetes (2) mazumtirdzniecības un vairumtirdzniecības uzņēmumiem. Tās tiek izmantotas augļu un dārzeņu svaros, salātu un maltīšu iepakojumiem, kā arī marķēšanas vajadzībām loģistikā. Šo etiķešu ražošanā neizmanto neapstrādātu koksnes šķiedru, tās nesatur fenolu. UPM norāda, ka pārstrādāta papīra izmantošana samazina koksnes izmantošanu meža nozares produktiem.

"Nepieciešamība samazināt atkritumu daudzumu un mazināt "spiedienu" uz neapstrādātu izejvielu avotiem ir acīmredzama un arvien pieaugoša nepieciešamība," teic Ville Pollari, UPM Raflatac VIP&Prime biznesa segmenta direktors. "Pāreja uz šādām etiķetēm piedāvā virkni ilgtspējas priekšrocību gan zīmola īpašniekiem, gan videi," skaidro V. Pollari.

3. Koksne dod iespēju samazināt betona izmantošanu celtniecības konstrukciju elementos

Jaunais hibrīdmateriāls, kas apvieno koksni un betonu (3), būvniecību dara ekoloģiskāku. Materiāls sastāv no Metsä Fibre Kerto LVL koka plātnes, siltumizolācijas slāņa un dzelzsbetona, kas izmantots fasādei. Metsä Fibre un partneru kopīgi izstrādātais materiāls pēc struktūras atgādina sviestmaizi.

Šo hibrīdmateriālu pirmoreiz izmantoja pagājušā gada rudenī, būvējot Metsä Fibre kokzāģētavu Raumā (pilsēta Somijas rietumos). Būvdarbus veica uzņēmums Skanska. Uzņēmuma pārstāvji norāda, ka jauno, koksni daļēji saturošo materiālu izmanto (lietots) līdzīgi kā dzelzsbetona sienu elementus, taču tas ir vieglāks.

"Konstrukcijas darbos varējām izmantot mazākas jaudas celtni, jo hibrīdmateriāla sienu konstrukcijas ir vieglākas, salīdzinot ar betonu. Lielākos celtniecības projektos mazāks izmantojamo materiālu (konstrukciju) svars var dot ievērojamu ietaupījumu," paziņojumā presei uzsvēra Skanska būvdarbu vadītājs Petri Puputti.

Skanska mērķis ir līdz 2045. gadam kļūt par oglekļa neitrālu uzņēmumu. "Raumas kokzāģētavas projekts mums deva noderīgas zināšanas par hibrīdmateriālu izmantošanu būvniecībā. Šķiet, šie materiāli lieliski atbilst mūsu tehniskajām vajadzībām," Metsä Wood paziņojumā presei pauda Ilkka Romo, Skanska Produktivitātes un kvalitātes nodaļas direktors.

Materiālus saražoja Lipa-Betoni rūpnīcā Dienvidsavo, Somijas austrumos.

4. Koka satelīts ar "selfija" nūju

2021. gada aprīlī UPM un kosmosa pētnieki ziņoja par kopīgu vērienīgu projektu (4). Pirmais koka satelīts pasaulē (tā plānots) tiks palaists orbītā ap Zemi no raķešu laboratorijas Jaunzēlandē 2022. gada pirmajā pusē.

No saplākšņa izgatavotais Wisa Woodsat nanosatelīts ir projektēts un būvēts Somijā. Tas ir kā mazs ar saules enerģiju darbināms kubs (ar 10 cm garām malām), kas teju, teju ietilpst plaukstā.

Satelītu izmantos, lai pārbaudītu koka piemērotību kosmosa kuģiem, konkrētajā gadījumā tieši UPM ražotā saplākšņa WISA-Birch (ražots Savonlinnā, Somijas austrumos) atbilstību. Kosmosā satelīts (un tātad arī saplāksnis) tiks pakļauts dažādai – karstuma, aukstuma, vakuuma un radiācijas – iedarbībai. To novēros divas kameras, no kurām viena būs novietota kosmosā izvietotas strēles (kas atgādina selfija nūju) galā.

"Satelīts ar selfija nūju noteikti izraisa gan pozitīvu interesi, gan smaidu, bet šis ir nopietns zinātnisks un tehnoloģisks projekts," Arctic Astronautics izplatītajā preses paziņojumā sacīja WISA Woodsat projekta vadītājs Jari Makinens (Jari Mäkinen).

Wisa ražoto bērza saplāksni plaši izmanto kuģubūvē, automobiļu rūpniecībā, celtniecībā un mēbeļu ražošanā. Papildus saplāksnim un citām lietām, satelīts "pārbaudīs" arī satelītu telekomunikāciju tehnoloģijas.

UPM izstrādā WISA Woodsat satelītu sadarbībā ar Somijas uzņēmumu Arctic Astronautics, Eiropas tehnoloģiju dizaina uzņēmumu Huld un Eiropas Kosmosa aģentūru.

5. Mazāk oglekli saturošu materiālu bērnu autiņos un sieviešu higiēnas līdzekļos

Virkne ikdienišķu lietu, piemēram, papīra salvetes, bērnu autiņbiksītes, inkontinences un biksīšu ieliktnīši, drīz var kļūt jo ekoloģiskākas. Oktobrī Stora Enso sāka ražot ļoti "pūkainu" (5) celulozes materiālu (ar zemāku oglekļa saturu), ko izmanto absorbējošu higiēnas produktu ražošanā.

Saskaņā ar Stora Enso sniegto informāciju jaunās NaturaFluff Eco celulozes šķirnes oglekļa pēdas nospiedums ir par aptuveni 30% mazāks, salīdzinot ar parasto absorbējošo pūkaino celulozes šķiedru, jo ražošanas procesā netiek izmantoti ķīmiski balinātāji. Celuloze ir gaiši brūnā krāsā, ziņots, ka tā ir pilnībā bioloģiski noārdāma.

"No ražošanas procesa izslēdzot celulozes balināšanu un apstrādājot to tikai ar skābekli, lai atdalītu lignīnu, mēs esam saražojuši celulozi ar ievērojami mazāku oglekļa dioksīda emisijas nospiedumu, vienlaikus saglabājot mūsu parastās celulozes lieliskās īpašības," saka Kirsi Seppäläinen, Stora Enso Biomateriālu nodaļas mārketinga, konkurētspējas izpētes un produktu vadības viceprezidents.

6. Pārstrādātas gultnes smiltis dzidrina ūdeni

2021. gads nesa labas ziņas visiem kristāldzidra ūdens cienītājiem. Kā pērnvasar vēstīja Metsä Group, no kūdras purviem plūstošais brūni krāsotais ūdens (rāva) kļūst dzidrāks, ja to apstrādā ar smiltīm (6), kas iepriekš izmantotas bioelektrostacijā.

"Humīnvielas reaģēja ar smiltīs esošajām vielām, veidojot savienojumus, no kuriem viegli atbrīvoties," Metsä Group paziņojumā presei norādīja uzņēmuma ilgtspējīgas attīstības direktors Vesa Junnikkala.
Saskaņā ar Somijas VTT Tehnisko pētījumu centra datiem smiltis satur kāliju, alumīniju un dzelzi, kas, kā zināms veido ķīmiskus savienojumus ar humīnvielām.

"Apstrāde ar smiltīm samazina ķīmisko skābekļa patēriņu un krāsaino daļiņu daudzumu," stāsta VTT pētnieks Joni Lehto. Ūdens dzidrības uzlabošana ir pietiekami nozīmīga, jo kūdrāju atjaunošana veicina organisko vielu izskalošanos, kuras ir grūti jebkādā veidā izdalīt no straumes. Šīs vielas iekrāso ūdeni brūnā krāsā un palielina bioloģisko skābekļa patēriņu. Smilšu izmantošana tika pārbaudīta arī lauka eksperimentā. Projekta rezultāti tika publicēti pagājušā gada pavasarī žurnālā Environmental Technology (7). Svarīgi piebilst: pirms sākt šīs metodes plašāku praktisko izmantošanu ir jāveic papildu testēšana.
1. https://www.storaenso.com/en/newsroom/news/2021/11/from-trees-to-batteries
2. https://www.upmraflatac.com/news-and-stories/news/2021/11/upm-raflatac-first-to-launch-thermal-paper-labels-with-100-recycled-fibers/
3. https://www.metsawood.com/global/news-media/articles/Pages/Innovative-hybrid-sandwich-wall-element.aspx?utm_source=frontpage
4. https://www.wisaplywood.com/wisawoodsat/
5. https://www.storaenso.com/en/newsroom/press-releases/2021/10/stora-enso-launches-new-fluff-pulp-grade-with-lower-carbon-footprint
6. https://www.metsaforest.com/fi/Yritys/Tiedotteet/Pages/Tiedote.aspx
7. https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09593330.2021.1906327?journalCode=tent20
Izmantotas UPM un Metsä Fibre fotogrāfijas no oriģinālraksta