Kieli
Sahatun puun tuttu tuoksu voi olla satojen tuhansien eurojen arvoista
Sahatavaraa kuivattaessa haihtuu vuosittain sahalaitokselta kymmeniä tai jopa satoja tuhansia kiloja orgaanisia yhdisteitä, minkä jokainen voi havaita puun tuoksusta sahalaitoksen lähellä. ”Pitkään on mietitty, ovatko puusta kuivattaessa haihtuvat kaasut riittävän arvokkaita hyödynnettäviksi, kun metsäteollisuudessa etsitään uusia tuotteita puun eri sivuvirroista”, kertoo tutkijatohtori Petri Österberg.
Tutkimuksessa selvitettiin, kuinka paljon kuusen ja männyn sahatavarasta haihtuu erilaisia yhdisteitä kuivauksen aikana. ”Laboratoriouunista ja sahakuivaamoista saadut tulokset yhdistämällä, ja mittaustuloksia skaalaamalla selvitettiin sahalta haihtuvien aineiden kokonaismäärä”, kertoo projektitutkija Tuomas Niskanen. Tutkimuksessa tunnistettiin yli sata puusta haihtuvaa ainetta, mutta kaupallisesti kiinnostaviksi arvioitiin vain ne, joille löytyy todellisia markkinoita.
Sahatavaraa kuivatessa eniten haihtui alfa-pineeniä, jolla on myös suurin taloudellinen merkitys. Se kattoi 66 prosenttia kaikista männyn haihtuvista yhdisteistä ja 77 prosenttia niiden arvosta. Kuusen yhdisteistä alfa-pineeni kattoi 26 prosenttia ja selitti arvosta 33 prosenttia. Seitsemän tärkeimmän yhdisteen kaupallinen arvo oli 400 000 kuutiota sahatavaraa vuodessa tuottavalle mäntysahalle vähintään 279 000 euroa ja kuusisahalle vähintään 420 000 euroa.
Sahapuun kaasujen hyödyntämisen lähtökohdat
- Kaupallista arvoa määritettäessä selvisi, että parhaat markkinat ovat yhdisteillä, joita haihtuu paljon ja joilla on merkittävää käyttöä teollisuuskemikaaleina, vaikka kilohinta on suhteellisen alhainen.
- Sekä kuusesta että männystä saadaan eniten alfapineeniä, mutta kuusesta löytyy enemmän muita arvokkaampia aineita.
- Tutkimuksen jatkohankkeeseen etsitään mukaan sahojen lisäksi lämpöpuuvalmistajia, kuivaamovalmistajia sekä yrityksiä, jotka tarjoavat ratkaisuja ilmastopäästöjen hallintaan.
Alfa-pineeniä käytetään kemianteollisuuden raaka-aineena esimerkiksi tärpätissä, liimoissa ja pinnoitteissa, desinfiointiaineissa ja luontaistuotteissa sekä tuoksu- ja aromiaineena. Tutkimuksessa selvisi, että keskimäärin sahan kuivaamon piipusta tulevassa ilmakuutiossa on noin 80 milligrammaa alfa-pineeniä. ”Tulokset viittaavat siihen, että ensimmäiset talteenottoratkaisut kannattaisi kohdistaa erityisesti mäntysahoihin ja alfa-pineenin talteenottoon, jonka arvo on suurin”, sanoo tutkimusta johtanut Österberg. ”Alfa-pineenin talteenotto leikkaa myös merkittävän osan sahatavaran kuivauksessa syntyvistä päästöistä ilmaan.”
Osa kuivauksessa vapautuvista aineista on erittäin arvokkaita. Esimerkiksi kuusilautaa kuivattaessa sahakuivaamon poistoilmasta tutkimuksessa talteen saatu Germakreeni D, jota käytetään makuaineena ja hajusteissa, voi olla puhtaana laboratoriokemikaalina arvoltaan jopa yli 580 euroa milligrammalta, mikä tarkoittaisi yli puolen miljardin euron kilohintaa. Ainetta on kuitenkin hankala eristää ja sitä haihtuu niin pieniä määriä, että vuotuinen arvo jää alhaiseksi.
Puusta haihtuneet kaasut saadaan hyvin talteen aktiivihiilisuodattimella ja edelleen nesteiksi, mutta ne ovat vielä sekoittuneena toisiinsa. Männynkuivauksesta saatavan alfa-pineenin puhtaus vaihteli 70–88 prosentin välillä, mikä on jo lähellä teollisuuslaadulle vaadittavaa 95 prosentin puhtautta. Yhdisteiden erottamisessa toisistaan on kuitenkin vielä kehitettävä. Hankkeessa tutkittiin myös puoliläpäisevään kalvon perustuvaa erottamista.
Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskuksen hyväksymää hanketta toteuttivat Oulun yliopiston ympäristö- ja kemiantekniikan tutkimusyksikköön kuuluva säätötekniikan tutkimusryhmä Oulussa ja Kajaanissa sekä Oulun yliopiston Kajaanissa toimiva Mittaustekniikan yksikkö. 2,5 vuotta kestäneen hankkeen budjetti oli noin 400 000 euroa ja hanketta rahoittavat Euroopan Union osarahoituksen lisäksi Oulun yliopisto sekä kolme sahalaitosta. Asiantuntemusta hankkeen ohjausryhmään saatiin myös Itä-Suomen yliopistosta.