Lepavõsa muutub dollariteks ja eurodeks

Tartu Ülikool ja Graanul Invest arendavad ühiselt puidu ja biomassi väärindamise tehnoloogiat, mis on bioloogiliselt jätkusuutlik alternatiiv naftal põhinevale keemiatööstusele, võimaldades muuta lepavõsa hinnatud eksportkaubaks. Arendustööks vajalik ligi 43 miljoni eurone katsetehas peaks valmima 2019. aasta lõpuks. AS Graanul Investi teadus- ja arendusjuhti Peep Pitka usutles Paavo Kangur.

Olete lubanud rajada Imaverre vähese veevajadusega ligniini tootmise tehase? Kui kaugel on plaanid?

Esiteks täpsustan, et tegemist on puidu fraktsioneerimise ehk puidu baaskomponentideks eraldamise tehnoloogiaga, mille üheks produktiks on ligniin. Seega me ei raja vaid ligniini tootmise tehast.

Oleme osalised mitmes Euroopa Liidu teadusarendusprojektis, millest SWEETWOODS nime kandva projektiga saime uute väärtusahelate demonstreerimiseks ja arendamiseks Euroopa Liidu mõjukaima BBI–JU biomajanduse teadus- ja arendustoetuse. Hetkel käib aktiivne ettevalmistusperiood, et katsetehas Imaveres võiks esialgsete plaanide järgi valmida järgmise aasta lõpuks. Neli aastat kestva projekti raames tegeleme sellega, et valideerida koos kaheksa tööstuspartneriga puidusuhkrute ja ligniini kasutusvõimalusi.

Milliseid probleeme tuleb katsetehases lahendada?

Imaverre planeeritava katsetehase puhul on tegemist innovaatilise tehnoloogiaga, mida on edukalt katsetatud piloodina Ameerika Ühendriikides. Oleme juba mitu aastat tegelenud erinevate puidutöötlemise tehnoloogiate uurimisega, et leida lahendus, mis võimaldaks puitu töödelda varasemast oluliselt ressursitõhusamalt ja targemalt. Meil on selged eesmärgid, mida soovime saavutada ja mis on seotud loodava lisandväärtuse ning keskkonnaaspektidega. Põhjaliku eeltöö tulemusel oleme jõudnud seisukohale, et USA-s väljatöötatud Sweetwater Energy puidu fraktsioneerimise tehnoloogia täidab pilootskaalal kõik meie ootused ning katsetehase eesmärk ongi neid eeldusi valideerida.

Sweetwater Energy puidu baaskomponentideks eraldamise tehnoloogiat kasutav katsetehas loob väärtust kõikidele puidu osadele, võimaldades kogu puidus sisalduva muuta erinevateks biomaterjalideks. Esimeses järgus tegeleme aluskomponentide loomisega, milleks on kõrge puhtusega ligniin ja puidusuhkrud. Need toorained on juba täna rakendatavad erinevates tööstusharudes, kuid käimasolev tootearendus annab aluse väga suurele hulgale uutele biomaterjalide rakendustele.

Ehk siis puidust tulenevad biomaterjalid võiksid olla kasutusel näiteks ravimitööstuses, ehitusmaterjalides, kosmeetikas ja paljudes teistes valdkondades.

Imaverre plaanime rajada puidu fraktsioneerimise katsetehase, et optimeerida väljavalitud kontseptsiooni kõiki põhiprotsesse, analüüsida baaskomponentide kvaliteedi stabiilsust ning tagada tooraine tootearenduseks nii meile kui ka tööstuspartneritele üle Euroopa.

Katsetehase kogueelarve on 43,2 miljonit eurot, millest 20,96 miljonit eurot on Euroopa Liidu toetus ja ülejäänu panustavad projektis osalevad ettevõtted omaosalusena.

Milliste probleemidele loodate leida lahenduse just Tartu Ülikooli abil?

Tartu Ülikoolis on väga tugev bioprotsesside ja sünteetilise bioloogia koolkond ning seal on ka inimesed, kellel silm särab ja kes soovivad oma teadmised realiseerida tööstuslike protsessidena.

Puidust saadavad suhkrud ja kõrge puhtusega ligniin on oma omadustelt uudsed ja vajavad koostise spetsiifikast lähtuvalt olemasolevate bioprotsesside optimeerimist. Uudsed materjalid võimaldavad ka uute bioprotsesside väljaarendamist ning koostöö Tartu Ülikooli teadlastega võib luua väga huvitava sünergia täiesti uue tööstusharu väljaarenemiseks Eestis. Eriti pidades silmas ka võimalikku koostööd Taanis asuva Novo Nordiski fondi loodud bioloogilise jätkusuutlikkuse keskusega, seda eriti ülikooli poolt veetava Teaming projekt kontekstis.

Samas tuleb silmas pidada, et konkurents selles valdkonnas on globaalne ning koostöö uute rakenduste välja töötamisel kohalike teadus- ja arenduskeskustega peab lähtuma tööstusliku rakendatavuse vaatenurgast. Rahvusvaheliselt konkurentsivõimeline teadus- ja arendustegevus tähendab seda, et uute protsesside ja toodete väljatöötamise elutsükkel peaks jääma viie aasta raamesse.

Teoreetiliselt on Eestis palju puitu, praktiliselt olla keeruline leida piisavalt kvaliteetset ümarpuitu?

Üks eelduseid puidutöötlemise tehnoloogia välja valimisel on meie jaoks olnud see, et protsess peaks lähtuma lehtpuu spetsiifikast.

Vaadates meie regiooni puiduressursi saadavusele laiemalt, on selge, et tänased puidusektori rõhuasetused peavad muutuma ja lehtpuul saab tulevikus olema oluliselt suurem roll. Eriti tähtsaks peame väljavalitud fraktsioneerimise tehnoloogia paindlikkust, mis võimaldab ühe toormena kasutada ka leppa. See oleks kindlasti üks oluline võimalik lisaväärtuse looja kohalikule lepapuidule.

Kas grupi entusiastide kava rajada 10 kilomeetri kaugusele Tartu Ülikooli peahoonest vana Krafti tehnoloogiaga tselluloosi tehas oli avantüristlik?

Ma ei usu, et oleksin õige inimene sellele vastama. Arvan, et see on üks osa ettevõtlusvabadusest. Ettevõtjatel on erinevad ideed ja lähenemised. Küsimus on täna selles, kuidas puidutööstuse lisandväärtust Eestis kasvatada, mida sellelt kasvult ootame ja mida oleme valmis selle saavutamiseks loovutama.

Kas fookus peaks olema uutel ja innovaatilistel tehnoloogiatel, kus stardipositsioon globaalses konkurentsis on ka meie jaoks võrdne või peaks arendused baseeruma traditsioonilistel tehnoloogiatel, mille rajamisel, opereerimisel ja toodete arendusel sõltutakse 100% välisest kompetentsist, on investori enda otsus.

Meie näeme potentsiaali maailma mõistes uudsete lahenduste arendamisel. Fraktsioneerimise tehnoloogia arendamisel Eestis ei jää meie rolliks vaid seadmete ostmine ja ülespanek, vaid potentsiaalselt oleme tulevikus võimelised eksportima ka oma kogemust, teadmist ja miks mitte ka tehnoloogiat.

Siiski, millised on teie plaani eelised?

Tehnoloogia valikul on põhifookus olnud puidu maksimaalselt efektiivsel konversioonil, madalal ressursikasutusel ja modulaarsel tehnoloogiaplatvormil, mis võimaldab tootmise suurust planeerida kohalikest keskkonnatingimustest lähtuvalt.

Kõige suurem tehnoloogiline erinevus klassikaliste „biorafineerimise“ tehastega seisneb tehnoloogia väljatöötamise lähteülesandes. Tavapärane puidu rafineerimine kasutab efektiivselt ainult umbes poolt puidust, et toota sellest näiteks keemilist tselluloosimassi või etanooli, ülejäänu läheb energia tootmiseks. Hoolimata sellest, et klassikaline keemilistel protsessidel baseeruv tselluloositööstus on aastakümneid panustanud kõrvalproduktidest väärtuse loomise võimaluste arendamisele, siis on see esiteks äärmiselt kulukas ja teiseks ei võimalda see muuta protsessi põhiolemust ja sinna sisse kodeeritud ebaefektiivsust.

Samas kui Imaverre rajatav uudne fraktsioneerimise tehnoloogia arendus õnnestub, võimaldab see puidule anda oluliselt kõrgemat väärtust. Innovaatiline lahendus võimaldab madala keskkonnamõjuga muuta pea kogu puit (>90%) kõrge väärtusega toodeteks. See on põhimõtteliselt uudne lähenemine, mis kombineeritult modulaarse disainiga võimaldab tehaste suurust planeerida vastavalt keskkonnatingimustele, mitte vastupidi.

Kui suur on erinevus, kui kasutada toorainena haaba, leppa või kuuske?

Koostise mõttes on kõik puuliigid ikkagi erinevad, kuid väga laias laastus võib fraktsioneerimise tehnoloogia kontekstis tõmmata piiri leht- ja okaspuu vahel. Lihtsustatult on nende peamine vahe okaspuu suuremas ligniini proportsioonis, kuid lehtpuu suhkrute palett on oluliselt mitmekesisem ja võimalusterohkem lõpp-rakenduste valikute osas. Fraktsioneerimise tehnoloogia võimaldab põhimõtteliselt töödelda neid kõiki, kuid iga puuliigi jaoks on vaja välja töötada kõige optimaalsemad protsessi tingimused. Meie fookus on esmalt lehtpuul.

Palju on arenguruumi sünteetilise bioloogia alal?

Sünteetiline bioloogia on väga lai mõiste, kuid biomassi väärindamise valdkonna seisukohast on tegu ühe perspektiivseima arengusuunaga üldse. Tänaseks on sünteetiline bioloogia tõestanud oma potentsiaali, muutmaks biotööstust üheks globaalselt olulisemaks majandusharuks. Samas on selge, et täna suudame ette näha vaid väikest osa võimalustest, mida sünteetiline bioloogia kasvõi 10–20 aasta perspektiivis võiks võimaldada. Seda enam on heameel tõdeda, et sünteetilise bioloogia ja bioprotsesside teaduskompetentsi ümber on tekkimas selge huvi nende teadmiste rakendamiseks tööstuses. Tartu Ülikooli Teaming projekt on täiesti unikaalne ülikoolidepoolne initsiatiiv loomaks reaalset koostööplatvormi tööstusega bioprotsesside arendamiseks ja skaleerimiseks ning rajamaks alust uuele tulevikku vaatavale tööstusharule Eestis. Tööstusharule, mis võimaldaks Eesti metsatööstusel väljuda vaid ressursikasutuse põhisest mudelist ja liikuda puidu baasil bioprotsesside, tehnoloogiate ja uudsete biomaterjalide arendamise ja teadmiste müügile põhinevale mudelile.

Tartu Ülikooli molekulaarse süsteemibioloogia professor Mart Loog: 

Tartu Ülikoolis arendame sünteetilise bioloogia keskust, mille üks eesmärk on koostöös välispartneriga luua tehnoloogiaarenduse platvorm, mis aitaks viia rakuvabrikute tehnoloogiad kiiremini laborist tootmisfaasi. Mikroorganisme saab geneetiliselt programmeerida kemikaale tootma, kusjuures Graanul Investi toodetavast lignotselluloosist saadavaid suhkruid saab kasutada bioreaktorites nende mikroorganismide kasvatamiseks. Selles mõttes oleks Graanul Investi arendatav suhkruplatvorm bioloogiliselt jätkusuutlik alternatiiv naftal põhinevale keemiatööstusele. Arvestatav osa suures koguses vajaminevatest lihtsamatest orgaanilistest ühenditest on juba praegu rakuvabrikutes toodetud. Kuid tulevikus kasvab rakuvabrikute tähtsus veelgi. Ülikooli ja meie Taani partnerkeskuse laborites arendatavad sünteetilise bioloogia meetodid aitavad konstrueerida kõrgema kemikaalide saagisega ja tööstuslikes bioreaktorites probleemideta vastupidavaid pärmi- ja bakteritüvesid. Meie kompetents sünteetilises bioloogias ja bioprotsesside optimeerimises koos Graanul Investi arendatava uue suhkruplatvormiga on ideaalne kombinatsioon uue tööstusharu tekkeks Eestis.

AS Graanul Invest

Graanul Invest on bioenergeetika ja biotehnoloogia arendamise, metsanduse ning taastuvenergia tootmisega tegelev erakapitalil põhinev ettevõte, mis alustas oma tegevust Eestis 2003. aastal.

Graanul Invest kontserni kuulub 11 kaasaegset pelletitehast, kaks müügiorganisatsiooni, kuus koostootmisjaama, kolm metsa ülestöötamisega tegelevat ettevõtet ning üks biotehnoloogia arendamisega tegelev ettevõte. Graanul Investi kontsernis töötab üle 500 inimese.

Tartu Ülikooliga sõlmitud lepingu järgi on kavas korraldada ühiseid teadusuuringuid ja töötada välja koolitusprogramm. Samuti on Graanul Invest valmis toetama valdkonnaga seotud doktoriõpet Tartu Ülikoolis.