Puuteollisuudesta uusia korkean arvon tuotteita
Osana innovaatioekosysteemin toiminnan ja Kuubion kehittämistä HIB-hankkeessa toteutettiin pilottitutkimuksia sahateollisuudessa valtavia määriä syntyvän sivutuotteen, puunkuoren, hyödyntämiseksi. Tavoitteena oli löytää uusia hyödyntämismahdollisuuksia energiana hyödyntämisen tilalle. Tutkimukset toteutti Luonnonvarakeskus.
”Yrityksille Kuubio merkitsee ainutlaatuista tilaisuutta luoda uutta. Se on tärkeää, sillä esimerkiksi metsäteollisuudessa jalostusaste on laskenut koko 2000-luvun. Puun poltto ei sitä paranna.”, Naturpolis Oy:n metsä- ja puutoimialavastaava Tanja Koukkula kertoo. Pilotteja varten männynkuorta kerättiin paikalliselta sahalta noin 400 kg. Kuori kerättiin mahdollisimman nopeasti tukkien kuorinnan jälkeen. Materiaalista poistettiin puuaines manuaalisesti ja kuori murskattiin pienempään palakokoon, säkitettiin ja säilytettiin -40 °C ennen käyttöä. Materiaali jaettiin kahteen osaan, joista ensimmäinen osa kuumavesiuutettiin ennen pyrolyysia.
Kuumavesiuuttoja tehtiin viisi ja uuttolämpötilat olivat välillä 90–170 °C. Kuorille tehtiin myös kaksivaiheisia käsittelyjä, joissa uutot tehtiin ensin 90 °C ja toisessa vaiheessa vielä korkeammassa lämpötilassa 140 °C ja 170 °C. Uutteet analysoitiin antioksidantti- ja antibakteerisuusominaisuuksien suhteen käyttäen määrityksiin in vitro kuoppalevymenetelmiä. Kaikissa testeissä, suhteutettuna uutteen kuiva-ainepitoisuuteen, olivat 90 °C lämpötilassa tehdyt uutot tehokkaimpia. Käytetyt männynkuoren kuumavesiuutepitoisuudet ovat hyvin tehokkaita kumpaakin antibakteerisuuskokeissa käytettyä kantaa vastaan (E. coli K12+pcGLS11 ja S. aureus RN4220+pAT19).
Pyrolyysikokeita tehtiin sekä uutetulla että uuttamattomalla männynkuorella. Näytteet toimitettiin pyrolyysiin uuttokokeiden jälkeen, ja pyrolyyseja tehtiin yhteensä kolme. Saaduista tuloksista selvitettiin, kuinka prosessin alussa tehty kuumavesiuutto vaikutti pyrolyysin saantoon ja tuotteisiin vertailemalla suoraan pyrolysoidun ja kuumavesiuutetun männynkuoren pyrolyysisaantoja.
Puun kuoresta uutettuja polyfenoleita ja hemiselluloosaa on tutkimusten mukaan mahdollista käyttää elintarvikkeissa mm. aromiaineina, lisäaineina tai bioaktiivisissa pakkauksissa. Kuoren bioaktiivisilla komponenteilla voi olla sovelluksia lääke- tai kosmetiikkakäytössä. Kuumavesiuutolla saatava nestefaasi eli uute voi myös soveltua erilaisiin antimikrobisiin tuotteisiin, kuten pinnoitteisiin, säilöntäaineisiin, lahon- ja homeenestoaineisiin, torjunta-aineisiin, biosideihin, kyllästeisiin tai puunsuoja-aineisiin. Pyrolyysistä saatava nestefaasi eli pyrolyysineste voi soveltua kasvinsuojeluaineeksi tai puunsuoja-aineeksi.
Tutustu raportteihin:
Bioaktiivisuustulokset – Uuttopilotti LUKE
HIB_Pilotit_Hyödyntämissuunnitelma
Pilottitutkimuksen 1. ja 2. osan yhteenveto
