Pajun koko biomassa paremmin hyödyksi

Teknologian tutkimuskeskus VTT ja Aalto-yliopisto selvittivät, miten pajubiomassaa voidaan hyödyntää nykyistä tehokkaammin. Oikein käsiteltynä paju soveltuu hyvin sokerin lähteeksi etanolin tuotannossa. Etanoliprosessin sivutuotteena muodostuva ligniinijae sekä pajun kuoren kuidut ja yhdisteet soveltuvat ympäristöystävällisten kemikaalien ja biopohjaisten materiaalien valmistamiseen.

Paju soveltuu hyvin etanolintuotannossa sokerin lähteeksi sopivan esikäsittelyn ja entsyymihydrolyysin jälkeen VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteisprojektin tulosten mukaan. Etanolinsaanto parani huomattavasti, kun pajun kuori erotettiin biomassasta ennen höyryräjäytys-esikäsittelyä ja hiivakäymistä. Etanolin valmistusprosessissa syntyy ligniinipitoista jäännöstä, josta voidaan valmistaa erilaisia biopohjaisia kemikaaleja ja materiaaleja.

Uusia tutkimustuloksia pajun käytöstä etanolin tuotannossa on mahdollista hyödyntää teollisuudessa jo käytössä olevilla teknologioilla erityisesti, jos käytettävissä on kuorintaan soveltuvia teollisen tai maatilamittakaavan laitteita.

Pajussa on mielenkiintoisia jakeita

Projektissa pyrittiin biomassan kokonaisvaltaiseen käyttöön tuottamatta materiaalisivuvirtoja. Siksi myös kuoren koostumus ja rakenne selvitettiin tarkasti. Tutkijat tunnistivat kuoresta useita yhdisteitä. Niiden joukossa saattaa olla fysiologisesti aktiivisia komponentteja tai luontaisia antimikrobisia yhdisteitä, joita voisi tulevaisuudessa hyödyntää bioprosesseissa haittamikrobien kasvun estämiseksi. Kuoriosan kuidut poikkesivat koostumukseltaan ja rakenteeltaan puuosan kuiduista.

Etanolikäymiseen soveltuvien sokerien lisäksi pajusta on erotettavissa erilaisia jakeita: ligniiniä, kuoriosan kuituja sekä bioaktiivisia ja antimikrobisia yhdisteitä. Niiden ominaisuudet ja sopivimmat käyttökohteet edellyttävät vielä lisätutkimuksia. On tärkeää myös selvittää pajun kasvattamisen ja prosessoinnin ympäristövaikutuksia sekä prosessoinnin taloudellista kannattavuutta.

Myönteiset ympäristövaikutukset

Ympäristöystävällisten kemikaalien ja uusiutuvien polttoaineiden kasviperäisille raaka-aineille on maailmanlaajuisesti kasvava kysyntä. Niillä pyritään vähentämään hiilidioksidipäästöjä, korvaamaan öljypohjaisia komponentteja ja tuottamaan uusiutuvaa energiaa. Pajun käytöllä voidaan vastata kaikkiin näihin haasteisiin.

Nopeakasvuista pajua on hyödynnetty teollisuuden raaka-aineena vasta vähän. Sillä on alhaisen hinnan lisäksi monia etuja verrattuna muihin metsä- tai maatalousperäisiin raaka-aineisiin. Pajua voidaan esimerkiksi kasvattaa tulvaherkillä ja niukkaravinteisilla mailla eli alueilla, jotka eivät sovellu metsä- tai peltoviljelyyn. Kasvaessaan paju käyttää tehokkaasti ravinteita, joten se vähentää maatalouden tai turvetuotantoalueiden aiheuttamaa vesistöjen ravinnekuormitusta.

Pajubiomassan rakenteen hallittu purkaminen -projekti käynnistyi 1.8.2014 ja päättyi 31.12.2015. Projekti toteutettiin VTT:n ja Aallon yhteishankkeena molempien tutkimuslaitoksen omalla rahoituksella.

Lisätietoja:

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy
Erikoistutkija Holopainen-Mantila Ulla
Puh. 040 5871792, ulla.holopainen@vtt.fi

Aalto-yliopisto
Professori Tapani Vuorinen
Puh. 050 5160048, tapani.vuorinen@aalto.fi

Lisätietoja VTT:stä:

Olli Ernvall
Viestintäjohtaja
puh. 040 840 0288
olli.ernvall@vtt.fi
www.vtt.fi

Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy on Pohjoismaiden johtava tutkimus- ja teknologiayhtiö. Tuotamme tutkimuksen ja tiedon kautta asiantuntijapalveluja kotimaisille ja kansainvälisille asiakkaillemme ja kumppaneillemme, liike-elämälle ja julkiselle sektorille. Käytämme 4 miljoonaa tuntia vuodessa aivovoimaa teknologisten edistysaskelien kehittämiseen. VTT:n löydät sosiaalisen median kanavilta: Facebook, LinkedIn ja Twitter @VTTFinland.

Avainsanat: