Metsä

Koelinjoja, pilottitehtaita, tuotantolaitoksia – metsäteollisuuden uudet tuotteet etenevät nyt vauhdilla kohti teollista tuotantoa

Metsäteollisuudessa käynnistellään lukuisia uusia pilottitehtaita tekemään tuotteita, joita ennen pidettiin villeinä visioina. Uutta tuotantoa tarvitaan muiden tuotteiden oheen, laskevan paperibisneksen tilalle.
Kari Salonen
Puun ainesosista voidaan tehdä mitä moninaisimpia tuotteita, joista katetta pitäisi kertyä hyvin.

Puupohjaiset kemikaalit, liimat, nesteitä ja lämpöä kestävät kalvorakenteet, tekstiilikuidut, biopolttoaineet, hiilikuitu, akkumateriaali, komposiittirakenteet... Lista tuntuu liki loputtomalta. Valtavasti erilaisia tuotteita kehitetään metsäteollisuudessa luomaan uutta liikevaihtoa.

Uutta tarvitaan, kun paperinkulutus ja -tuotanto käyvät vuosi vuodelta pienemmäksi. Metsä Group on jo hyvän aikaa sitten irtaantunut painopapereista, ja muillakin metsäyhtiöillä sen rooli vähenee kaiken aikaa.

Isot liikevaihdot tehdään edelleen perinteisissä tuotteissa: sellussa, kartongeissa, papereissa ja puutuotteissa. Metsäteollisuus ry:ssä on kuitenkin arvioitu, että innovaatioiden osuus liikevaihdoista kasvaa noin 15 prosenttiin seuraavan viiden vuoden aikana.

Hankkeet etenevät nyt kaikissa isoissa yhtiöissä.

”Iso rakennemuutos on käynnissä. Vuosina 2006–2007 lähti liikkeelle paljon kehityshankkeita. Nyt ollaan mielenkiintoisessa vaiheessa, sillä se, mitä tuolloin käynnistettiin, alkaa nyt näkyä”, sanoo UPM-Kymmenen teknologiajohtaja Jyrki Ovaska.

Metsäteollisuuden uusista tuotteista on puhuttu pitkään, mutta asioita tuntuu tapahtuvan juuri nyt paljon. Laboratoriotutkimuksista on edetty teolliseen testausvaiheeseen, ja osasta tuotteista rakennetaan jo isoa liiketoimintaa. Laajentaminen uusille tuotealueille kiinnostaa muuallakin kuin Suomessa, kertoo VTT:n tutkimusprofessori Ali Harlin.

”Näyttää siltä, etteivät pelkästään suomalaiset metsäyritykset, vaan esimerkiksi Ruotsista Södra on aika vahvasti mukana. Myös eteläamerikkalaiset ovat herkistyneet”, Harlin kuvailee.

Harlin on arvioinut, että vuonna 2050 metsäteollisuuden tuotteiden arvo voisi Suomessa olla kaksinkertainen nykyiseen verrattuna. Kasvun hän uskoo kertyvän nykyisten ja uusien tuotteiden arvon kasvusta ja tuotannon lisäyksestä. Puusta valmistettaisiin siis yhä arvokkaampia tuotteita ilman, että puun tarve oleellisesti kasvaisi.

Mekaanisista massoista on siirrytty entistä enemmän sellun keittoon. Se tarkoittaa, että saanto puusta heikkenee, ellei sivuvirtoja saada aiempaa parempaan käyttöön, Harlin huomauttaa.

”Vaikka kääntäisimme kaiken selluvirran joksikin uudeksi pakkausmateriaaliksi, se ei riitä.”

Harlin uskookin, että tulevaisuudessa metsäteollisuuden liikevaihdot voivat kertyä useammista lähteistä kuin nyt. ”Peruutetaan vähän sellaiseen maailmaan, jossa oltiin 1950–1960 luvuilla, jolloin tuotanto oli moninaisempaa”, Harlin kuvailee.

Isoja liikahduksia tekee nyt etenkin UPM, jolla osassa uusista tuotteista kehityskaari on edennyt teollisen mittakaavan tuotantoon. Yhtiö rakentaa parasta aikaa Saksan Leunaan puolen miljardin euron arvoista, biokemikaaleja valmistavaa jalostamoa. Sen on määrä olla käynnissä vuonna 2023.

Yhtiöltä odotetaan myös päätöstä, rakentaako se miljardin euron arvoisen biopolttoaineita valmistavan jalostamon Kotkaan vai Rotterdamiin. Sen tuotantomäärä tulee olemaan viisinkertainen verrattuna yhtiön Lappeenrannassa olevaan ensimmäiseen biojalostamoon.

Jalostamon rakennusvaihe kestää kolmisen vuotta, joten tuotannossa laitos olisi noin viiden vuoden päästä. Ovaska arvioi, että tuolloin kemikaalit ja biopolttoaineet voisivat tuoda reilusti yli miljardi euroa liikevaihtoa UPM:lle. Liiketoiminta voisi olla konsernissa paperin suuruista kenties kymmenen vuoden kuluttua, riippuen siitä, kuinka voimakkaasti paperinkulutus laskee ja kuinka nopeasti uusien liiketoimintojen skaalaus etenee.

Uusissa tuotteissa kate on isossa roolissa. ”Tähtäämme keskimääräistä parempaan kannattavuuteen”, Ovaska sanoo. UPM:n biopolttoaineet-liiketoiminnan liikevoitto oli vuonna 2019 yli 20 prosenttia, ja jotain samantapaista odotetaan uusilta laitoksiltakin.

Henkilöautoliikenne sähköistyy ja polttomoottorit vähenevät. Ovaskan mukaan se ei ole ongelma biopolttoaineiden kannalta, sillä niillä tähdätään etenkin raskaan liikenteen ja lentoliikenteen polttoainemarkkinoille. ”Raskas liikenne pyörii dieselillä vielä vuosikymmeniä. Myös ilmailun pitää vähentää päästöjä. Uusi laitos tulee valmistamaan myös kerosiinia.”

UPM-Kymmenen biojalostamo Lappeenrannassa tehdään muun muassa liikenteelle biopolttoaineita. Uutta miljardiluokan investointia odotetaan Kotkaan tai Rotterdamiin.

UPM:n jalostamo tuottaa raaka-ainetta myös biomuovien ja biokemikaalien valmistukseen. Omaksi raaka-aineekseen laitos tarvitsee sahanpurua, kuorta ja hakkuutähteitä sekä talvikautena hiiliviljeltyjä öljykasveja. Pääpaino on yhtiölle tutussa puuraaka-aineessa.

Jalostamohanke vie UPM:ää petrokemian alalle ja erilaiseen markkinaympäristöön. Saksan investointi kallistaa yhtiötä kemikaalisektorin suuntaan.

Kilpailu fossiilisista raaka-aineista valmistettuja tuotteita vastaan on kovaa, mutta markkinat ovat vastaavasti valtavat. ”Meille riittää niistä pieni ja kannattava osa, jota voimme puolustaa”, Ovaska sanoo.

Kemikaalien ja biopolttoaineiden lisäksi UPM on kiinnostunut vihreästä vedystä. Sitä voidaan tehdä elektrolyysillä uusiutuvasta hiilidioksidittomasta sähköstä, kuten tuuli-, aurinko- tai vesivoimasta. Vedyn tärkeimmät käyttökohteet ovat biopolttoaineiden tai kemikaalien tuotannossa sekä tasaamassa sähkön kysyntävaihteluita.

Elli Paananen

Kemikaalien ja polttoaineiden lisäksi metsäyhtiöt näkevät potentiaalia tekstiilikuidussa. Puupohjaisella kuidulla voitaisiin korvata öljypohjaisia tekokuituja tai puuvillaa.

Tekstiiliteollisuus ei kuitenkaan ole ongelmaton ala. Tuotantoprosesseissa piilee isoja ympäristö- ja työolosuhteisiin liittyviä ongelmia. Viime viikolla Stora Ensoa kritisoitiin liukosellun myymisestä Kiinan uiguurivähemmistöalueella sijaitsevalle teollisuudelle.

Yhtiö kertoi viime viikolla, että se irtaantuu maailmanlaajuisesta liukosellun tuotannosta viskoosin tuotantoa varten. Viskoosia pidetään ongelmallisena sen ympäristörasitusten takia.

Stora Enso on kuitenkin mukana vaateketju H&M:n ja Ikean kanssa yhteisyritys TreeToTextilessa, joka on aloittamassa koelaitoksen rakentamista Stora Enson Nymollan tehtaalle Ruotsiin. Koelaitos tekee uudenlaista tekstiilikuitua Uimaharjun tehtaan liukosellusta. Yhtiön mukaan Tree to Textile -hanke jatkuu liukosellupäätöksestä huolimatta.

Kari Salonen
VTT:n laboratoriossa tehtyä uudenlaista ympäristöystävällistä tekstiilikuitua.

Suomalaisyhtiöistä pisimmällä uudenlaisen kestävän tekstiilikuidun kehittämisessä on Metsä Group. Sen innovaatioihin keskittyvän yhtiön Metsä Springin koetehdas käynnistyi viime vuoden lopulla Äänekoskella. Parin vuoden aikana linjasta kerätään arvokasta kokemusta.

Metsä Springin toimitusjohtajan Niklas von Weymarnin mukaan ensi vuoden lopulla voisi olla kertynyt riittävästi tietoa tehdä päätöksiä isommasta laitoksesta, jos asiat etenevät odotetusti. Investointi olisi tuolloin suuruudeltaan muutama sata miljoonaa euroa. Tekstiilikuitua laitos tuottaisi noin 50 000 tonnia vuodessa. Tehdas sijoittuisi biotuotetehtaan viereen eli Äänekoskelle tai Kemiin.

Tekstiilikuituja tuotetaan maailmassa vuosittain yli sata miljoonaa tonnia. Kestävästi tuotetulle tekstiilikuidulle on kova kysyntä. Silti yksittäinen tekstiilikuitutehdas ei ison metsäyhtiön kokonaiskuvaa muuta, sillä vuosittaista liikevaihtoa tuleva tehdas toisi karkeasti sadan miljoonan euron verran.

Metsä Spring on rakentamassa Äänekosken sellutehtaan kylkeen myös koetehdasta kolmiulotteisille sellupohjaisille pakkauksille. Niillä voidaan korvata muovista ja alumiinista valmistettuja pakkauksia. Tehtaan on tarkoitus aloittaa tuotantonsa vielä tänä vuonna. Jos konsepti osoittautuu hyväksi, tuotantoa voi jatkossa suurentaa linjojen määrää lisäämällä.

Kaikkia muovia korvaavia tuotteita ohjaa EU:n single use plastics -direktiivi eli kertakäyttömuovin kieltävä muovidirektiivi. Siinä määritellään, mitä muovi on, ja aikanaan sen tulkintaohje vaikuttaa moneen toimialaan, kun yritykset miettivät, mitä tuotteita voi jatkossa käyttää. ”Se on muuttamassa aivan merkittävästi asioita, esimerkiksi hampurilaisketjujen liikeideassa kertakäyttö­astioilla on keskeinen rooli”, von Weymarn sanoo.

Kokonaan uudenlaisien biokemikaalien valmistukseen Metsä Group ei ole lähtenyt mukaan. Sen sijaan rakennusmateriaalien puolella se kehittää kumppaniensa kanssa yleisesti rakentamisessa käytettäviä elementtejä, jossa osa betonista korvataan puulla. Näitä voidaan sellaisenaan käyttää monenlaisissa rakennuksissa ja samalla vähentää ilmastovaikutuksia.

Aleksi Koskinen
Metsä Groupin Äänekosken tehtaalla käynnistyi viime vuoden lopulla uusi tekstiilikuitua valmistava tuotantolinja. Jos linjasta saadaan toivotunlaisia kokemuksia, Suomeen olisi tulossa huomattavasti suurempaa tuotantoa.

Stora Ensolle uusista innovaatioista tärkeimmät keskittyvät ligniinin ympärille. Yhtiö on jo viitisen vuotta erottanut ja jalostanut puusta teollisessa mittakaavassa ligniiniä Kotkan Sunilan tehtaalla. Bisnes on vielä koko yhtiön näkökulmasta pientä, mutta näkymät ligniinin ympärillä ovat lupaavat. Ligniiniä voidaan käyttää muun muassa energian varastointiin, sidosaineisiin ja hiilikuituihin.

Isot odotukset liittyvät ligniinistä saatavaan puuperäiseen hiileen, jota voidaan käyttää muun muassa sähköautojen akuissa. Kun liikenne sähköistyy, akkutarve kasvaa valtavasti. Puuperäinen anodihiili voisi jatkossa korvata synteettistä tai maasta kaivettavaa fossiilista grafiittihiiltä, jota tuodaan nyt akkutehtaille Kiinasta.

Stora Enson akkukäyttöön sopivaa puupohjaista hiiltä valmistava pilottilaitos on juuri käynnistymässä Sunilassa. Biomaterials-divisioonan innovaatio­johtajan Lauri Lehtosen mukaan liikenteen akkumarkkinat voivat kymmenkertaistua 5–6 vuodessa, ja se tarkoittaisi, että myös materiaalien määrät voisivat kymmenkertaistua.

”Ei sellaisia tuotteiden päänavauksia ole ollut maailmassa pitkään aikaan. Varmaan kännykät olivat viimeksi”, Lehtonen sanoo.

Markkinoilla akkukäyttöisen puuhiilen yhtiö uskoo olevan noin viiden vuoden päästä. Mielenkiintoisen akkuhiilestä ja muista ligniinituotteista tekee se, että ne syntyvät selluteollisuuden sivuvirrasta. Se lisää puusta saatavaa arvonlisää huomattavasti eikä edellytä lisähakkuita.

Elli Paananen

Paljon odotuksia Stora Ensossa on ladattu myös viime keväänä käynnistettyyn yhteistyöhankkeeseen raionkangasvalmistajan Cordenkan kanssa. Yhtiöt rakentavat yhdessä Cordenkan tehtaalle Saksaan koelaitosta, joka valmistaisi ligniinistä ja liukosellusta kevyttä ja vahvaa hiilikuitua teollisuuden käyttöön.

Hiilikuitua voidaan käyttää tuulimyllyjen lavoissa, auton runkorakenteissa ja lukuisissa muissa käyttökohteissa, joissa se korvaa muovi- ja metalli­rakenteita.

Stora Enson ligniineillä korvataan myös fenoleita muun muassa liimoissa ja bitumia asfaltissa ja biomuoveissa. Tuotanto on ollut käynnissä Sunilassa jo vuodesta 2015. Nykyisen laitoksen kylkeen yhtiö on rakentamassa linjaa, jossa jauhemainen ligniini pakataan rakeiseen muotoon, mikä helpottaa ja tehostaa logistiikkaa.

Stora Enson yksi kehityspuroista ovat myös biokomposiitit. Niissä puuta sellaisenaan yhdistetään muovituotteisiin, jolloin muovin määrää perinteisissä tuotteissa voidaan vähentää.

Jaana Kankaanpää
Sähköautojen akkutarve kasvaa. Stora Enso on juuri starttaamassa koetehdasta, joka valmistaa puun ligniinistä hiiltä korvaamaan akkumetalleja.

Metsäyhtiöt kehittävät uutta tuotantoaan omista tarpeistaan, mutta Suomen viennin, työpaikkojen ja yleensä talouden kannalta tärkeää olisi, että tulevista isoista investoinneista saataisiin mahdollisimman moni Suomeen. Ensimmäisenä listalla on UPM:n iso biopolttoainejalostamo. Muutaman vuoden kuluttua edessä on todennäköisesti nippu muita teollisuusmittakaavaan rakentuvia pienempiä tehtaita.

VTT:n Ali Harlinin mielestä tutkimus- ja kehitysasiat ovat Suomessa hyvin hallussa, mutta kuljetusmatkat tuovat haastetta. Muistissa on myös Finnpulpin kielteinen ympäristölupapäätös Kuopioon kaavaillulle sellutehtaalle. Maaliskuussa Neste kertoi sen biojalostamon menevän Porvoon sijasta Hollantiin.

”Suomessa pitäisi olla voimakas teollisuusohjelma. Esimerkiksi Saksa on ottanut roolin, joka tukee biotehtaita erittäin paljon. Ilman aktiivista teollisuuspolitiikkaa Suomelle tulee menetyksiä lisää.”

Maailman toipuessa aikanaan koronakaaoksesta biohankkeiden etenemiselle olisi todellinen tilaisuus. ”Nyt olisi rahaa. On kaikki mahdollisuudet tehdä tästä hyvä kakku eikä pannukakku”, sanoo Harlin.

Ja vaikka uusi tuotanto ei aina olisikaan miljardiluokassa, tehtaiden ympärille voi syntyä muuta tuotantoa, joka on metsäkonsernien ulkopuolella. Näillä voi olla merkittäviä työllisyysvaikutuksia jatkossa

Lue myös:

Onnistuvatko tekstiilit täyttämään paperin jättämät saappaat? Tekstiilikuidun jatkojalostus ei tapahdu toistaiseksi Suomessa

Paperintuotanto uhkaa pudota Suomessa 1970-80-lukujen tasolle – koronakevät sulatti graafisten paperien viennistä liki kolmanneksen

Kari Salonen
VTT:n tutkimusprofessori Ali Harlin uskoo, että metsäteollisuustuotteiden arvo voi kaksinkertaistua nykyisestä 2050 mennessä. Hän odottaa myös yhtiöiden tuotekirjon kasvavan jatkossa.

.

Katso uusin video: Vaellan-kevytmoottorikelkan voi purkaa pieniin osiin – ja muuntaa halutessaan mönkijäksi
Lue lisää

Puuta akkuihin – akkuvalmistajat palavat jo halusta päästä testaamaan uutta materiaalia

Analyysi: Kasvun yllä leijuu tummia pilviä – kauppakiistat varjostavat syksyn näkymiä metsäteollisuudessa

Mitä painopaperien jälkeen?

Metsä Group ja Valmet rakentavat koelaitoksen Äänekoskelle – uudenlainen ruokapakkaus korvaa fossiilisista raaka-aineista tehtyjä pakkauksia