hiilikuitu

Myös turpeesta saa hiilikuitua: Vapo panostaa tekniseen hiileen

Ke, 10/05/2016 - 11:24 By Toimitus

Turve on aivan liian hyvä materiaali poltettavaksi. Siitä kun voi jalostaa monenlaisia teknisiä hiiliä, joiden markkinat kasvavat voimakkaasti. Tämän tietää myös Vapo, joka panostaa nyt voimakkaasti uudenlaisiin hiilituotteisiin.

Teknisillä hiilillä tarkoitetaan muun muassa aktiivihiiltä, hiilikuitua ja hiilimustaa. Aktiivihiiltä voidaan käyttää vesien ja kaasujen puhdistamisessa, hiilikuitua erilaisissa keveissä ja lujissa rakenteissa kuten urheiluvälineissä ja hiilimustaa esimerkiksi väriaineena. Teknisten hiilten maailmanmarkkina on noin 40 miljardia euroa ja viime vuosina kasvanut noin 10 prosenttia vuodessa.

Vapo hamuaa osaa tästä rahasta laajentamalla toimintaansa turpeen käyttöön perinteisen polttoainetuotannon ulkopuolella. Yritys tähtää nopealla aikataululla kansainvälisille markkinoille uudella tehtaalla. Suunnitellun investoinnin arvo on noin 50 miljoonaa euroa ja sillä on merkittävä työllisyysvaikutus.

Ensi vaiheessa Vapo tähtää Euroopan markkinoille, joka on noin 20 prosenttia maailmanmarkkinoista.

Kyseessä on siis vasta suunnitelma, mutta hyvä sellainen. Teknisen hiilen tuotantolaitoksen mahdollisia sijoituspaikkoja ovat Haapavesi, Ilomantsi ja Seinäjoki.

Ensimmäisen tuotantolaitoksen rakentamispäätös tehdään vuonna 2017. Tarvittavien viranomaislupien saanti vaikuttaa investointiaikatauluun. Myönteisen investointipäätöksen jälkeen tuotantolaitoksen rakentaminen alkaa välittömästi.

Tuotantolaitos koostuu prosessi- ja energiantuotantoyksiköstä. Laitos tuottaa vuodessa teknistä hiiltä kymmeniä tuhansia tonneja.

Investoinnin kokonaisarvo on noin 50 miljoonaa euroa. Ensimmäinen teknisten hiilten tuotantoyksikkö työllistää valmistuttuaan yhteensä noin 200 henkilöä jalostuksessa ja raaka-aineketjussa ja lisäksi rakennusvaiheessa satoja henkilötyövuosia.

Vapon turvetuotteita.

Vapon uusien liiketoimintojen kehittämisestä vastaavan johtajan Mia Suomisen mukaan teknisten hiilten markkina on erittäin lupaava kasvavien ilman- ja vedenpuhdistustarpeiden sekä teknologian kehittymisen vuoksi. 

”Valtaosa maailman teknisistä hiilistä tehdään öljystä ja kivihiilestä. Hyödyntämällä suomalaista turveraaka-ainetta voidaan tuoda markkinoille korkealaatuinen vaihtoehto teknisten hiilten loppukäyttäjille”, Suominen sanoo.

Vapo Oy:n toimitusjohtajan Tomi Yli-Kyynyn mukaan suunnitteilla oleva investointi on jatkoa keväällä 2016 julkistetulle turvekuitujen liiketoiminnalle. Kilpailuedut perustuvat Vapon tuotekehitykseen, kotimaisiin turveresursseihin sekä turpeen erityisominaisuuksiin. Turvekuidulla ja teknisillä hiilillä on merkittävät kansainväliset markkinat.

Uutinen perustuu Vapon tiedotteeseen.

Mahtava idea: kevyttä ja kestävää hiilikuitua voi tehdä puusta

Ti, 09/20/2016 - 12:22 By Toimitus

Tässä on jälleen hyvä esimerkki siitä, miten perinteistä suomalaista teollisuutta voidaan kääntää katsomaan tulevaisuuteen: puu on erinomainen materiaali moneen käyttöön sellaisenaan, mutta siitä voidaan tehdä myös hiilikuitua – superkestävää ainetta, jonka käyttö lisääntyy koko ajan.

Hiilikuitua ja hiilikuitumateriaaleilla vahvistettuja muoveja käytetään nykyisin joka puolella urheiluvälineistä autoihin, lentokoneisiin ja avaruusaluksiin. Hiilikuitu on kevyttä ja kestävää, joten se on erinomainen materiaali esimerkiksi liikennevälineisiin, koska niistä saadaan kevyempiä ja siten ne kuluttavat vähemmän polttoainetta.

Ongelmana on kuitenkin se, että hiilikuidut ovat kalliita ja niitä valmistetaan öljypohjaisista aineista. Mikäli hiilikuituja voitaisiin valmistaa edullisemmin ja vielä uusiutuvista raaka-aineista, olisi tilanne erinomainen.

Nyt se on mahdollista: Aalto-yliopiston tutkijatohtori Michael Hummel kehittää menetelmää, jolla puusta voidaan valmistaa teollisesti korkealaatuisia hiilikuituja. Hän sai tutkimukselleen viisivuotisen noin 1,5 miljoonan Starting Grant -rahoituksen Euroopan tutkimusneuvostolta (ERC).

Idea on se, että kun perinteisesti hiilikuituja on tehty pääosin synteettisestä polyakrylonitriili-nimisestä (PAN) polymeeristä, voidaan nyt raaka-aineina käyttää puusta erotettua selluloosaa tai ligniiniä.

"Aikaisemmin niihin pohjautuvat hiilikuidut eivät ole kelvanneet teollisuuden käyttöön, mutta teknologiamme ansiosta voimme valmistaa nämä molemmat puun komponentit yhdistävää hybridikuitua hiilikuidun materiaaliksi", selittää Hummel.

"Se on paitsi PAN:ta edullisempi myös ekologisempi vaihtoehto, koska valmistusprosessi vie vähemmän energiaa ja kemikaaleja eikä uusiutuva materiaali kuluta maapallon öljyvaroja." 

Hiilikuitujen laatua mitataan muun muassa vetolujuudella, eli kuinka suuren voiman ne kestävät ennen rikkoontumista. Tässä suhteessa puupohjaiset hiilikuidut ovat hieman altavastaajina verrattuna perinteisiin hiilikuituihin, mutta ominaisuudet riittävät erinomaisesti mm. autoteollisuuden ja urheiluvälinevalmistajien tarpeisiin.

Hummelin työryhmän tavoitteena on 2 GPa:n vetolujuus ja 200 GPa:n kimmokerroin.

Michael Hummel
Michael Hummel (Kuva: Aalto-yliopisto / Mikko Raskinen)

Kehräysteknologia on avainroolissa

Hybridikuitu tehdään Aalto-yliopiston professori Herbert Sixtan tutkimusryhmän Ioncell-F-kehräysteknologialla, jolla on aikaisemmin valmistettu laadukkaita tekstiilikuituja selluloosasta ja kierrätysmateriaaleista. Ioncell-F:ssä biomassa liuotetaan ensin Helsingin yliopiston professori Ilkka Kilpeläisen kehittämässä myrkyttömässä liuottimessa, minkä jälkeen liuos puristetaan märkäkehruumenetelmällä suuttimien läpi ohuiksi, jatkuviksi kuiduiksi.

"Kun aloitimme Ioncell-F:n kanssa, emme vielä osanneet ennakoida liuottimen potentiaalia", selittää Hummel. 

"ERC-hankkeen alussa yhdistämme hybridikuituun selluloosaa ja ligniiniä ymmärtääksemme näiden kahden polymeerin vuorovaikutuksen. Myöhemmin tavoite on pystyä käyttämään puun rakenneosia lähes niiden alkuperäisessä muodossa, mikä vähentää hiilikuidun valmistukseen kuluvaa energiaa ja ympäristövaikutuksia entisestään."

Kehräämisen jälkeen kuidut siirretään uuneihin, joissa ne kuumennetaan hitaasti 1500 celsiusasteeseen. Prosessia kutsutaan hiillytykseksi, ja sen tuloksena jäljelle jää puhdasta hiiltä, joka muodostaa äärimmäisen vahvan kemiallisen rakenteen.

"Teemme hankkeessa yhteistyötä australialaisen Deakinin yliopiston kanssa. Heillä on käytössään useita erikokoisia hiillytyslinjoja ja hyviä kontakteja sopiviin teollisuuspartnereihin, mikä auttaa meitä saamaan nopeaa palautetta puupohjaisen hiilikuidun mahdollisuuksista".

Uutinen perustuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.