Kolumnit 25.02.2021

Puupohjaiset hiilikuidut saattavat käynnistää teknologisen vallankumouksen, kirjoittaa Risto Isomäki.

Ihmiskunnan kannalta tärkein hanke, jonka suomalainen metsäteollisuus on koskaan käynnistänyt, on kovaa vauhtia muuttumassa todeksi. Se saattaa jo pian auttaa maailmaa pienentämään ilmastoa lämmittäviä päästöjään monella alalla.

Hiilikuiduilla tarkoitetaan pitkiä ja ohuita, jatkuvia kuituja, joiden hiilipitoisuus on 96–99 prosenttia. Kun niistä ja epoksista tehdään komposiittia eli yhdistelmämateriaalia, saadaan ominaisuuksiltaan erittäin kiinnostavaa ainetta. Se kestää jopa kymmenen kertaa terästä suurempia kuormia – mutta on viisi kertaa terästä kevyempää.

Autoteollisuuden pitäisi lähivuosikymmeninä laskea autojen polttoaineen kulutusta noin 80 prosentilla. Tämä edellyttää painon pudottamista. Kun auton paino vähenee sadasosalla, polttoaineen kulutus laskee noin 0,8 prosenttia.

Hiilikuidut olisivat realistisin keino pienentää autojen painoa pitkän päälle jopa yli puolella. Sekä autojen korit että suurin osa kaikista muistakin osista olisi mahdollista tehdä hiilikuiduista.

Hiilikuidut valmistetaan kuitenkin nykyään öljystä. Öljypohjaisten hiilikuitujen valmistus on sekä hyvin kallista että erittäin hiili-intensiivistä. Tonni öljypohjaista hiilikuitua päästää ilmakehään noin 20 tonnia hiilidioksidia. Näistä syistä ainoastaan huippukalliit urheiluautot tehdään melkein kokonaan hiilikuiduista. Tavallisissa autoissa niitä on vain noin prosentti.

Eri puolilla maailmaa alettiin muutama vuosi sitten kohista epoksin ainakin osittaisesta korvaamisesta ligniinillä hiilikuitujen valmistuksessa. Ligniini on selluloosan jälkeen puun tärkein ainesosa. Se on kuin liima, joka sitoo puun kuidut yhteen.

Öljyn osittainen korvaaminen ligniinillä tekisi laskelmien mukaan hiilikuiduista niin halpoja, että myös tavalliset autot voitaisiin valmistaa hiilikuiduista. Samalla tuotannon hiilipäästöt laskisivat puoleen.

Stora Enso on viime vuosina noussut maailman todennäköisesti johtavaksi puupohjaisten hiilikuitujen kehittäjäksi. Sen visio on vielä pari astetta kunnianhimoisempi ja ympäristöystävällisempi kuin aiemmat ehdotukset.

Kotkassa sijaitseva Stora Enson Sunilan tehdas on maailman johtava ligniinin ja erityisesti huippukuivan ligniinin valmistaja. Hyvin kuiva ligniini on tasalaatuisempaa, ja se on helpompi saada reagoimaan hiilikuitujen kanssa epoksin tavoin.

Stora Enson Uimaharjun tehtaalla Joensuussa on puolestaan kehitetty hiilikuidun esiasteen valmistamista liuko­sellusta tehdyn viskoosin ja Sunilasta tulevan ligniinin seoksesta.

Kuulostaa työläältä irrottaa sellu ja ligniini toisistaan, puhdistaa ne huolellisesti ja sitten sekoittaa ne uudelleen. Menetelmä saattaa kuitenkin olla avain korkeatasoisiin puupohjaisiin hiilikuituihin. Sitä paitsi jos sekä sellu että ligniini voidaan käyttää hiilikuitujen tuotantoon, niitä saadaan enemmän. Puun kuiva-aineesta vain 25–30 prosenttia on ligniiniä.

Viime vuonna Stora Enso solmi asiaan liittyvän yhteistyösopimuksen Saksan merkittävimpiin hiilikuitujen valmistajiin kuuluvan Cordenka Gmbh:n kanssa. Jos hanke on menestyksekäs, se saattaa käynnistää maailmassa melkoisen teknologisen vallankumouksen. Vanhanaikaisten autojen polttoaineen kulutus voi puolittua ja sähköautojen kantosäde kaksinkertaistua.

Myös lentokoneiden päästöt saattavat pienentyä ja tuulivoiman hinta laskea. Tuulivoimateollisuus käyttää nykyään noin viidenneksen kaikista maailman hiilikuiduista. Stora Enso sanoo, että puupohjaisilla hiilikuiduilla olisi käyttöä myös rakennusteollisuuden puolella.

Aikoinaan Stora Enso ja ympäristöjärjestöt olivat usein toistensa kanssa vastakkain erilaisissa metsäsodissa. Jatkossa yhtiö voi kuitenkin nousta erityisesti ilmastonmuutoksesta huolestuneiden nuorten sankariksi. Omilla verkkosivuillaan metsäjätti toteaa: ”Entä jos tuleva autosi kasvaisi tulevaisuudessa takaisin kahdessa sekunnissa pohjoismaisessa metsässä?”

En tiedä, olenko koskaan ollut yhtä innostunut mistään suomalaisen metsäteollisuuden hankkeesta.

Aarre-lehden kolumnisti kirjailija Risto Isomäki (s. 1961) tunnetaan tieteisromaaneistaan, tietokirjoistaan ja tiedeaiheisista lehtiartikkeleistaan.