Kestävät biopohjaiset materiaalit

Korvaa headphones with leather made from yeast and fungal mycelium

Yrityksiä kiinnostaa vaihtaa nykyisiä raaka-aineita kestävämmiksi raaka-aineiksi, jotka ovat luonnosta peräisin tai luonnon innoittamia. Näin luodaan uusia, odottamattomiakin liiketoimintamahdollisuuksia, jotka perustuvat kestäviin raaka-aineisiin ja tuotteisiin sekä kestävään tuotantoon. 

Lyhyesti

Kestävät biopohjaiset materiaalit ovat luonnon innoittamia ja luonnon kiertokulun periaatteiden mukaisia, eivätkä ne tuota jätettä. 

VTT:n asiantuntijoilla on monipuolinen tietämys luontopohjaisista ratkaisuista sekä käytännöllisten ja arvoa lisäävien tuotteiden kehittämisestä niiden pohjalta. 

Yritykset voivat vaihtaa nykyiset raaka-aineensa biopohjaisiin sekä luoda uusia liiketoimintamahdollisuuksia. 

Voitko kuvitella selluloosasta valmistettuja optisia kuituja? Tiesitkö, että bioreaktoreissa voidaan tuottaa hämähäkin seittiä jäljitteleviä proteiineja? Tiesitkö, että nanoselluloosapohjaiset kalvot voivat ottaa valikoidusti talteen mikromuovia ja metalleja kontaminoituneesta vedestä?  

Maailma tarvitsee tänä päivänä uusia kestäviä ratkaisuja fossiilipohjaisten raaka-aineiden korvaamiseksi sekä planeettamme ja ihmisten terveysratkaisujen varmistamiseksi. Kestävät biopohjaiset materiaalit ovat luonnon innoittamia ja noudattavat luonnon kiertokulun periaatteita: uudelleenkäyttö, kierrätys ja biologinen hajoaminen ilman jätteen muodostusta.  

Suomen kestävällä tavalla hoidetut metsät ovat arvokkaita kestävien biopohjaisten ratkaisujen kehittämisessä. Materiaalit voidaan suunnitella siten, etteivät ne pahenna ympäristön muoviongelmaa, kuten mikromuovien vapautumista.  

VTT tulevaisuuden kestävien raaka-aineiden suunnittelijana

VTT:llä on monipuolinen tietämys luontopohjaisista ratkaisuista käytännöllisten ja arvoa lisäävien tuotteiden kehittämisessä. Voimme jäljitellä luonnon parhaita ominaisuuksia, kuten puun selluloosafibrillien lujuutta tai hämähäkinseitin sitkeyttä. Uusiutuvat lignoselluloosapitoiset materiaalit tarjoavat sekä kestäviä että älykkäitä mahdollisuuksia.  

Käsittelemme luonnon biomassaa mekaanisesti, kemiallisesti ja entsymaattisesti sovelluksen vaatimusten mukaisesti. Käytämme edistyksellisiä välineitä prosessin optimointiin ja rakenteen karakterisointiin. Rakenteen ja ominaisuuksien välisen suhteen sekä veden ja kuitujen välisen vuorovaikutuksen ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää tulevaisuuden kestävien materiaalien suunnittelussa. 

Ilmiön ymmärtämisestä tuotannon jalostamiseen

Biopohjaisten materiaalien haasteena on materiaalin siirtäminen biologisesta vesipohjaisesta järjestelmästä teolliseen valmistukseen. VTT:llä prosessi aloitetaan tarkastelemalla näiden luonnonkomponenttien molekyylitason vuorovaikutusta esimerkiksi veden kanssa. Ennen tuotantoa materiaalit voidaan mallintaa VTT ProperTune® -sovelluksella mallikeskeisessä suunnittelussa. Materiaalikokoonpanoa voidaan sen jälkeen testata laboratoriossa ennen lopullista jalostamista pilotointitasolle.  

Esimerkiksi hämähäkin seittiä jäljitteleviä proteiineja voidaan käyttää komposiittikuituja lujittavana matriisina. VTT hyödyntää omaa bioteknologiaansa skaalautuvan proteiinituotannon kehittämisessä ja proteiinipohjaisten materiaalien valmistuksen tämänhetkisten ongelmien ratkaisemisessa. 

Voimme jäljitellä luonnon parhaita ominaisuuksia, kuten puun selluloosafibrillien lujuutta tai hämähäkinseitin sitkeyttä. 

Puhtaaseen veteen ja ilmaan liittyvät ratkaisumme sisältävät esimerkiksi selluloosapohjaisia kalvoja, joilla otetaan talteen mikromuoveja ja metalleja sekä selluloosasäikeitä, joilla otetaan talteen hormoneja jätevesistä. 

Yhteistyössä VTT:n kanssa yritykset voivat korvata nykyisiä raaka-aineitaan kestävämmillä, luonnosta peräisin olevilla tai luonnon innoittamilla materiaaleilla. Toiminta luo itsestään selvien mahdollisuuksien lisäksi myös uusia liiketoimintamahdollisuuksia, jotka pohjautuvat kestävään tuotantoon ja kestäviin tuotteisiin. VTT tarjoaa kumppaneilleen tutkimuksen tueksi huippunykyaikaisen tutkimustilan ja -infrastruktuurin sekä globaalin tiede- ja teollisuusverkoston kestävien biopohjaisten materiaalien alalta. 

Jaa