Hemiselluloosan tehokas hyödyntäminen biojalostuksessa

HeTeBio

Hankkeessa on tavoitteena tehostaa puun hyötykäyttöä biojalostuksessa. Selluloosapohjaisten tuotteiden valmistuksessa syntyy hemiselluloosajakeita, joiden hyödyntämistä tässä hankkeessa pyritään tehostamaan. Hemiselluloosapohjaisten kemikaalien hyödyntämispotentiaali on suuri, koska niille on paljon mahdollisia hyödyntämiskohteita erilaisissa teknokemian tuotteissa.
Rahoittajat
Koivupuita kohoamassa taivasta vasten

Projektin tiedot

Projektin kesto

-

Rahoittaja

Euroopan rakenne- ja investointirahastot - EAKR

Projektin rahoittaja

Euroopan aluekehitysrahasto
Pohjois-Pohjanmaan liitto
Etelä-Savon maakuntaliitto

Projektin koordinaattori

Oulun yliopisto

Yhteystiedot

Yhteyshenkilö

  • Juha Ahola

    Yliopistonlehtori, TkT
    Juha
    Ahola
    juha.ahola@oulu.fi
    +358294482338

Projektin kuvaus

Hankkeessa on tavoitteena tehostaa puun hyötykäyttöä biojalostuksessa. Selluloosapohjaisten tuotteiden valmistuksessa syntyy hemiselluloosajakeita, joiden hyödyntämistä tässä hankkeessa pyritään tehostamaan. Hemiselluloosapohjaisten kemikaalien hyödyntämispotentiaali on suuri, koska niille on paljon mahdollisia hyödyntämiskohteita erilaisissa teknokemian tuotteissa, kuten maaleissa ja pesuaineissa.

Hankkeessa selvitetään selluloosapohjaisten tuotteiden valmistuksessa syntyvien hemiselluloosajakeiden koostumusta ja soveltuvuutta eri käyttökohteisiin. Lisäksi tarkastellaan hemiselluloosan talteenoton kehittämistä siten, että jakeiden hyödynnettävyys voitaisiin maksimoida. Koska hankkeen keskiössä on selluloosapohjaisten tuotteiden valmistusprosessit, erityistä huomiota kiinnitetään hemiselluloosan talteenoton vaikutuksiin selluloosapohjaisen päätuotteen laatuun.

Hankkeen päärahoittajana toimii Euroopan aluekehitysrahasto Pohjois-Pohjanmaan ja Etelä-Savon maakuntaliittojen kautta. Hankkeen toteuttajina toimivat Oulun yliopiston Kemiallisen prosessitekniikan tutkimusyksikkö ja Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun Kuitulaboratorio.

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun hankesivut

 

Lisätietoja

Juha Ahola, yliopistonlehtori, TkT

Projektin johtaja

Kemiallinen prosessitekniikka, Oulun yliopisto

Projektin tulokset

Hankkeessa on etsitty teknistaloudellisesti kannattavaa tapaa hemiselluloosa oligomeerien (ksylaanien) erottamiseen koivuhakkeesta esihydrolyysillä. Mahdollisista menetelmistä kuumavesiuuton (PHWE) soveltuvia uutto-olosuhteita on aluksi arvioitu paineuutolla laboratoriomittakaavassa (< 100 ml uuttokenno) ja jatkettu panostoimisena penkkimittakaavassa (10 l pakkokiertokeitin). Tutkimuksessa on löydetty prosessiolosuhdealue, jossa saavutetaan kohtuullinen hemiselluloosan poistuma siten, että päätuotteena saadaan ksyloosioligomeerejä. Ksylaanisaannot penkkimittakaavassa ovat pysyneet lähes laboratoriomittakaavassa saavutetulla tasolla.

Ksylaanioligomeerien erotamiseksi uutteesta on tarkasteltu etanolisaostusta. Uutteen konsentrointiin ennen saostusta on käytetty vaihtoehtoisesti joko alipainehaihdutusta tai kalvoerotusta. Saostuksessa käytetty etanolipitoisuus ja uutteen ksylaanikonsentraatio vaikuttaa merkittävästi ksylaanisaantoon saostuksessa.

Prosessimallinnusta on käytetty uutto- ja erotusvaiheiden toteuttamiskelpoisuuden arviointiin. Lisäksi on luotu prosessimallit furfuraalin ja etanolin valmistukselle uutteesta.

Hemiselluloosa-arvoketjun lopputuotteita on tarkasteltu kirjallisuuden perusteella ja ksylaanisesta hemiselluloosasta saatavista tuotteista on tehty kirjallisuuskatsaus (linkki).