Juuri nyt kun energian hintojen nousu puhututtaa, nousee jälleen esiin kysymys vedettömistä paperinvalmistusvaihtoehdoista. Vähävetistä paperinvalmistusta on Suomessakin testattu ja esitelty jo vuosikymmeniä sitten. Johtava tutkija Harri Kiiskinen kertoo, että VTT:n pilottilaitoksessa Jyväskylässä on tutkittu perinteisen prosessin energiatehokkuutta jo hyvinkin kauan, ja nyt kymmenisen vuotta on testattu etenkin vaahtorainausta ja sen mahdollisuuksia muun muassa paperin, kartongin sekä kuitukankaiden ja eristemateriaalien valmistuksessa.
Vaahtoprosessi on sinällään vesipohjainen prosessi kuten normaali paperinvalmistusprosessikin.
”Vaahtorainaus on teknologiana mielenkiintoinen ja siihen on koneet olemassa. Olemme tehneet useita pilotteja muun muassa kuitumateriaalin parissa. Tutkimusohjelma vaahtorainauksesta on innostanut mukaan kymmeniä erilaisia ja eri aloilla toimivia yrityksiä tekemään ja rahoittamaan tutkimusta. Muun muassa Paptic hyödyntää vaahtoteknologiaa pakkausmateriaaleissaan, ja tuoreimpia innovaatioita tämän tutkimusohjelman tiimoilta Suomessa on Aisti Corporationin valmistama akustinen paneeli”, Kiiskinen sanoo.
Vaahtorainausprosessilla voidaan vähentää rainauksessa tarvittavan veden määrää, mutta usein kysytty kysymys onkin, voisiko paperia tehdä ilman vettä? Tällöin päästäisiin eroon haihdutuksen vaatimasta energiasta. Vedettömässä paperinvalmistuksessa eteen tulevat lujuushaasteet. Kun raina tehdään ilmarainaamalla puusta tai muista luonnonkuduista, sillä ei ole lujuutta.
”Lujuutta saadaan laittamalla sekaan muovikuituja ja sulattamalla ne – kuten vaikkapa kertakäyttöliinoissa tehdään – mutta tällöin menetetään kierrätettävyys”, Kiiskinen selventää.
”Ja vaikka itse rainaus olisi vedetön, tarvitaan kuitenkin vettä rainan sitomiseen sekä laitteiston puhdistamiseen, ja sitä kuluu lähes yhtä paljon kuin normaalissa paperinvalmistusprosessissa.
Vaihtoehdoille on tilausta
VTT:n pari vuotta sitten alkanut tutkimushanke Piloting Alternatives for Plastics on koonnut yhteen yli 50 kansallista ja kansainvälistä yritystä kehittämään vaihtoehtoisia materiaaleja muoville. Projekti huipentui tänä kesänä tulosseminaariin, jonka yhteydessä käynnistettiin uuden tutkimusohjelman valmistelu. Työnimeksi uudelle ohjelmalle valittiin Towards Waterless Papermaking, ja suunnitelmissa on saada ohjelma käyntiin loppuvuodesta 2023.
”Ohjelmassa on useita tutkimusaiheita, ja vedetön rainaus on niistä yksi. Ohjelmassa tutkitaan kuinka raina saataisiin valmistettua ja kuidut sidottua tasaisesti ilman vettä, tehdään se sitten ilmalla, höyryllä tai jollain muulla menetelmällä.”
Paperinvalmistusprosessin energiatehokkuuden parantamiseksi yksi mahdollinen teknologia on kuivatus tulistetulla höyryllä. Tämäkin teknologia on ollut jo aiemminkin tunnettu, mutta paperinvalmistuksessa sitä ei olla otettu vielä käyttöön.
Harri Kiiskinen kertoo, että syynä ovat olleet volyymivaatimukset.
”Kun teknologiaa testattiin, pääpaino oli tuotantotehokkuudessa, eikä hitaasti etenevä höyrykuivatusteknologia istunut siihen maailmaan. Tämä kuuluu tutkimustoimintaan; pelkkä tekninen toimivuus ei riitä. Lentoon lähteäkseen uuden teknologian tulee olla kannattava ja teknisesti toteutettava.”
Kiiskisen mukaan höyryn avulla tuotannossa on kuitenkin mahdollista päästä kymmenien prosenttien energian säästöön, sillä höyryä käytettäessä energian talteenotto on huomattavasti helpompaa, ja talteen otettua höyryä voidaan hyödyntää myös muualla.
Harri Kiiskinen sanookin, että siirryttäessä korkean volyymin tuotannosta korkean lisäarvon tuotteisiin, voi tuotanto olla kannattavaa pienemmällä koneella. Tämä voi tarjota jalansijaa myös kokonaan uusille toimijoille.
”Asian tiimoilta on tekeillä mielenkiintoisia hankkeita, joista kuullaan enemmän myöhemmin. Mukana on isoja globaalisti toimivia tekijöitä, jotka ovat vahvasti mukana omien pilottiensa kanssa. Esimerkiksi pakkausteollisuudessa on paljon mahdollisuuksia uusille materiaaleille.”
Kiiskinen korostaa yhteistyön ja verkoston merkitystä.
”Meillä on laitteet, joilla voidaan tehdä järkeviä määriä materiaalia. Silloin nähdään jo oikeasti miten tuote toimii. Vaikka vedetön paperinvalmistus kuulostaa nyt vielä ehkä utopialta, on meidän kaikkien kannettava kortemme kekoon näissä energiatalkoissa. Vettä luultavasti tarvitaan jatkossakin, mutta sen käytön vähentäminen olisi jo iso juttu.”
Teksti Tuija Holttinen
Kuva Juha Hakulinen
