Ligniinin hyödyntämisessä tehty merkittävä läpimurto

Business Finlandin rahoittamassa SmartRecovery-hankkeessa on onnistuttu eristämään ligniini sellaisessa muodossa, että se on suoraan hyödynnettävissä erilaisissa energiahankkeissa.

Biojalostamoiden sivuvirtana syntyvä ligniini voi korvata fossiilisia kemikaaleja ja materiaaleja mm. hartsi- tai energiavarastoinnin sovelluksissa.

Business Finland tiedotti hankkeesta 27.3.

SmartRecovery-hankkeessa tavoitteena on ollut edistää siirtymää biopohjaisiin ratkaisuihin vauhdittamalla ligniinin kaupallistamista ja uusien ligniinipohjaisten tuotteiden ja materiaalien markkinoille tuloa.

Kärkiyrityksiä mukana

Kaksivuotisen hankkeen rahoittajina toimivat Business Finlandin lisäksi  Metsä Fibre, Fortum, Chempolis, LignEasy, Andritz, Natural Element Oy, Prosolve ja Prefere Resins. Menetelmän kehittäminen tapahtui VTT:llä.

Nyt ligniiniä on vaikea hyödyntää sellaisenaan, sillä sen käyttö edellyttää biopohjaisen aineen muokkaamista. Ligniiniä voidaan muokata kemiallisesti tai siitä voidaan muodostaa nanopartikkeleita, mutta muokkaus lisää kustannuksia.

Kehitetyssä menetelmässä ligniini eristetään muodossa, että se on suoraan hyödynnettävissä eri sovelluksissa ja prosessi tuottaa vähemmän kemikaalijätettä kuin käytössä olevat ligniininsaostusmenetelmät.

”Olemme saaneet yrityksiltä arvokasta palautetta ja kehitysehdotuksia koko projektin ajan. Myös tutkimuksessa käytettävät pääraaka-aineet olivat heiltä”, VTT:n tutkija ja hankkeen projektipäällikkö Miriam Kellock sanoo tiedotteessa.

Kehitetyllä teknologialla eristetty ligniini soveltuu hyvin hiiltämiseen ja kovahiilenä energiavarastointiin.

Projektissa kehitetty ligniini on stabiili eikä kuohu kuumennuksen aikana, kuten kaupallinen ligniini. Näin ligniini pysyy irrallisena jauhona kuumennuksen jälkeen. Se on etu kovahiilen jatkojalostamisessa, kun työläs ja energiaintensiivinen jauhatusvaihe jää pois.

Kovahiili toimii Li-ioniakuissa

“Ensimmäisten tulosten perusteella kovahiili toimii yhtä hyvin Li-ioniakuissa kuin kaupallinen kovahiili. Tulokset ovat hyvin lupaavia erilaisiin energiavarastointisovelluksiin,” kertoo VTT:n tutkimuspäällikkö Katariina Torvinen.

Projektissa kehitettiin myös ligniinin analytiikkaa. Perinteisesti ligniinianalytiikka on työlästä ja aikaa vievää. Tasalaatuisen ligniinituotteen varmistamiseksi tarvitaan tekniikoita, joilla ligniinin laatua voidaan arvioida nopeasti ja helposti.

”Hyödyntämällä kemometriaa olemme luoneet mallin, jolla voidaan arvioida ligniinin puhtautta sekä ominaisuuksia suoraan FTIR spektristä, ilman työlästä ligniinin karakterisointivaihetta. Menetelmän oletetaan soveltuvan esimerkiksi ligniinin laadunvalvontaan tehdasolosuhteissa”, Kellock kuvailee.