Vauhtia vihreään siirtymään – metalli- ja terästeollisuus uudistuu tutkimuksen kautta kestävällä tavalla

Metalli- ja terästeollisuus on keskeisessä asemassa, kun Suomi tavoittelee hiilineutraalisuutta vuoteen 2035 mennessä. Vähähiilisyys tarjoaa Suomelle merkittävää liiketoimintapotentiaalia, mutta vaatii panostuksia tutkimukseen. Business Finland rahoittaa kolmea suurta tutkimusprojektia – FSS, FOSSA ja TOCANEM – joissa kehitetään metallien valmistusteknologiaa. Päätavoitteena on metallien tuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentäminen, ja osassa hankkeista tavoitellaan kokonaan fossiilivapaata valmistusteknologiaa tai -prosesseja.

– Kolmen tutkimusprojektin kokonaisuus kokoaa Suomeen ekosysteemin, jossa luodaan osaamispohjaa Suomen teräs- ja metalliteollisuuden kestävälle kilpailukyvylle. Fossiilivapaan teräksen valmistukseen siirtyminen on mullistava teknologinen murros - todellinen vihreä siirtymä. Se edellyttää suuria muutoksia ja yhteistyötä energiantuotannossa, metallinjalostusprosessissa ja materiaalivirroissa. Toisaalta uudet materiaalit ja toimintamallit sekä päästöjen vähentäminen parantavat teräs- ja konepajateollisuuden yritysten globaalia edelläkävijyyttä. Käynnistyneet projektit ovat Business Finlandin strategiseksi painopisteeksi nostetun kestävän kehityksen keskiössä, sanoo johtaja Jarmo Heinonen.

Uudet materiaalit ja toimintamallit sekä päästöjen vähentäminen parantavat suomalaisen teräs- ja konepajateollisuuden kansainvälistä kilpailukykyä. Metalliteollisuus on Suomen teollisuuden suurin osa-alue. Sen osuus Suomen viennistä on 12 prosenttia ja bruttokansantuotteesta noin kolme prosenttia.

Metallinjalostajien tutkimusyhteistyöllä pitkät perinteet

Metallinjalostajat ry:n toimitusjohtaja Kimmo Järvinen kertoo, että metallinjalostuksessa yritykset ja tutkimusorganisaatiot ovat tehneet systemaattista ja pitkäjänteistä tutkimusyhteistyötä jo yli 40 vuotta. Järvinen arvioi työ- ja elinkeinoministeriön ja Business Finlandin tuen ja rahoituksen tässä ratkaisevaksi. Yhteistyötä edistää se, että Metalliteollisuus ry:n jäsenyritykset eivät kilpaile keskenään suoraan: tuotteet ovat erilaisia, raaka-ainepohja erilaisia ja yritykset erikoistuvat tiettyihin segmentteihin. Tämä kolmen hankkeen kestävään kehitykseen suuntautuva tutkimuskokonaisuus jatkaa metalliteollisuuden tutkimusstrategiaa.

– Tämän yhteistutkimuksen rooli on luoda metalliteollisuuden kehittymiselle pohjaa ja osaamista. Hankkeissa tutkitaan vedyn käyttöä metallien pelkistyksessä ja mahdollisesti biomateriaalien käyttöä metallin valmistuksessa. Tutkimuksen perustieto jalostuu yrityksissä vähähiilisiksi tuotteiksi, Järvinen kertoo.

Kestäviä tuotantoprosesseja ja fossiilivapaa ketju terästuotannosta loppuasiakkaalle

Kesällä 2021 käynnistynyt FFS, Towards Fossil-free Steel -tutkimushanke liittyy tuotantoprosessien hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen. Tämän jatkona käynnistyy ensi vuoden alussa FOSSA,  Fossil Free Steel Applications -hanke, joka  keskittyy fossiilivapaisiin tuotteisiin.  

FFS -hankkeessa teollisuus- ja tutkimuskumppanit selvittävät eri ratkaisuja ja vaihtoehtoja fossiilivapaan teräksen tuottamiseksi. Hankkeessa tutkitaan vihreiden energiamuotojen, eli vedyn, biohiilen ja biokaasun tuotannollisia ratkaisuja terästeollisuudelle. Lisäksi tutkitaan muun muassa fossiilivapaan kalkin valmistusta sekä uusia ratkaisuja teräksenvalmistusprosesseissa syntyvien sivutuotteiden hyödyntämiselle.

–Hanke on tukenut yrityksemme strategista tavoitetta siirtyä vaiheittain kohti fossiilivapaata teräksen tuotantoa. Olemme kartoittaneet ratkaisuja ja vaihtoehtoja terästuotannon fossiilisten polttoaineiden korvaamiseksi uusiutuvalla energialla. Raahen tehtaalla prosessin odotetaan valmistuvan vuonna 2030, arvioi tutkimushankkeiden yrityspuolen vastuullinen johtaja, SSAB:n Raahen terästehtaan prosessikehityspäällikkö Jarmo Lilja.

FOSSA -yhteishankkeen tavoitteena on rakentaa fossiilivapaata teräs- ja konepajateollisuuden arvoketjua terästuotannosta loppuasiakkaalle asti. FOSSA-hanke koostuu kolmesta pääaiheesta: fossiilivapaan teräksen arvoketju, kehittyneet teräkset ja sovellukset sekä virtuaalinen terästuotteiden valmistus.

– FOSSA-hankkeessa kehitetään fossiilivapaita terästuotteita, mutta myös koko arvoketjua esimerkiksi lastinkäsittelyyn ja kuljetusteollisuuteen. Pilottitoimituksia on jo tehty, ja kaupallisten toimitusten arvioidaan alkavan vuonna 2026, kertoo SSAB:n tuotekehityspäällikkö Pasi Suikkanen.

– Sekä FSS- että FOSSA-hankkeissa pääasia on tuotteiden valmistaminen uusista fossiilivapaista raaka-aineista uudella päästöttömällä prosessilla. Toinen iso asia on energian tuotanto kestävällä tavalla. Näissä hankkeissa kivihiili korvataan sähköllä ja uusiutuvalle energialla. FSS ja FOSSA ovatkin ensimmäisiä poikkitieteellisiä tutkimuksia metallinjalostuksessa, sillä mukana on myös energia-alan yrityksiä, Lilja kertoo.

Hiilineutraali metallintuotanto etenee Suomessa

TOCANEM, Towards Carbon-neutral Metals -projekti käynnistettiin alkuvuodesta 2021. Sen tavoitteena on kehittää teknologioita metallien tuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi. Tavoitteena on myös vakiinnuttaa Suomen asemaa prosessi-innovaatioiden ja tuotantoteknologioiden edelläkävijänä ja kaupallistajana. Keskeisinä keinoina ovat fossiilivapaan sähkön ja vedyn hyödyntäminen metallien valmistuksessa. Myös kierrätyksellä on tärkeä rooli.

TOCANEM-hankkeessa on mukana suuri joukko yrityksiä ja tutkimusorganisaatioita. Oulun yliopiston prosessimetallurgian professori Timo Fabritius johtaa julkista tutkimushanketta.

– Hankkeessa on tutkimusorganisaation näkökulmasta valtava potentiaali. Pääpaino on metallijalostusteollisuudessa, mutta mukana on myös energia- ja puu-ja paperiteollisuutta.  Näiden kolmen teollisuuden alan yhteistyöllä luodaan työkalut päästöjen vähentämiseen: hiilen korvaaminen vedyllä, prosessien sähköistäminen ja metsäteollisuuden sivuvirroista tehty biohiili, Fabritius kertoo.

Lisätietoja
Jarmo Heinonen, Business Finland
jarmo.heininen@businessfinland.fi
Puh. 050 5577 790

Kimmo Järvinen, Metallinjalostajat ry
kimmo.jarvinen@teknologiateollisuus.fi
Puh. 043 825 7642

Jarmo Lilja, SSAB
jarmo.lilja@ssab.com
Puh. 040 557 8892

Timo Fabritius; Oulun yliopisto
timo.fabritius@oulu.fi
Puh. 040 554 6683
 

Sanna Nuutila, markkinointiviestintäpäällikkö, Business Finland
sanna.nuutila@businessfinland.fi
Puh. 050 557 7717

Business Finlandin Smart Energy Finland -ohjelma:
 https://www.businessfinland.fi/suomalaisille-asiakkaille/palvelut/ohjelmat/smart-energy-finland

FSS-hankkeen konsortioon osallistuu seitsemän yritystä (SSAB Europe Oy, Fortum Power and Heat Oy, Valmet Technologies Oy, Ovako Imatra Oy Ab, Nordkalk Oy Ab, Tapojärvi Oy ja Luxmet Oy) kolme tutkimuslaitosta (Oulun yliopisto, VTT ja Åbo Akademi) ja kolme follow-up & support -partneria. FFS-projektin kokonaisbudjetti on 10,7 miljoonaa euroa, ja Business Finland osallistuu projektiin 5,6 miljoonalla eurolla. Kaksivuotinen hanke alkoi 1.2.2021.

FOSSA-hankekonsortioon kuuluu neljä yritystä (SSAB Europe Oy, Cargotec Finland Oy, Fortaco Ostrobothnia Oy, Indalgo Oy), kolme tutkimusorganisaatiota (Oulun yliopisto, Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto, Tampereen korkeakoulusäätiö sr) sekä in kind -yrityksiä. FOSSA-projektin kokonaisbudjetti on noin 6 miljoonaa euroa, ja Business Finland osallistuu projektiin 3,26 miljoonalla eurolla. Kaksivuotinen hanke alkaa 1.1.2022.

Kolmivuotinen TOCANEM-hanke alkoi 1.9.2021. Se on kokonaisarvoltaan 18 miljoonaa euroa, josta Business Finlandin osuus on 9,8 miljoonaa euroa. Kehitettävien prosessien pilotoinnista vastaavat Boliden Harjavalta Oy, Boliden Kokkola Oy, Jervois Finland Oy, Fortum Waste Solutions Oy, Metso Outotec Finland Oy ja Outokumpu Stainless Oy. Hankkeeseen osallistuvat myös Kivisampo Oy, Owatec Oy sekä Sapotech Oy. Lisäksi hankkeen yhteistyökumppaneina toimivat Metsä Group Oy, Ovako Imatra Oy ja SSAB Europe Oy. Konsortioon kuuluvat tutkimusorganisaatiot ovat Aalto-yliopisto, LUT-yliopisto, Oulun yliopisto, VTT ja Åbo Akademi. Hanketta koordinoi Oulun yliopisto. 

Business Finlandon suomalainen julkinen toimija, joka tarjoaa innovaatiorahoitusta ja kansainvälistymispalveluita sekä edistää matkailua ja investointeja Suomeen. Organisaatiossa työskentelee noin 760 asiantuntijaa 40 toimipisteessä maailmalla ja 16 toimipaikassa Suomessa. Business Finland on osa Team Finland -verkostoa.www.businessfinland.fi

Ilmakuva Raahen terästehtaasta
Kuva: SSAB