Onnistuneissa biotalouden ratkaisuissa laaja-alainen puu- ja metsäosaaminen kietoutuvat yhteen

Metsäperäisiin raaka-aineisiin perustuva biotalous on herättänyt Suomessa suuria toiveita kirjosta uusia, korkean jalostusarvon tuotteita. Kiinnostusta on herättänyt esimerkiksi kuoripohjaisten lahottajasieniä vastaan suunnattujen puunsuoja-aineiden kehittely. Keskeiseen rooliin ideoiden jalostamisessa kilpailukykyisiksi tuotteiksi nousee yksittäisten innovaatioiden sijaan kokonaisuuden hallinta. Tulevaisuuden toimintaympäristössä selviäminen edellyttää biotalouden yritykseltä laaja-alaista ymmärtämystä omasta alasta ja siihen liittyvästä sääntelystä sekä kykyä kyseenalaistaa omaa ajattelun perusteita.

Kirjoittajat: Talvikki Telanto ja Ilkka Tarvainen

Puu- ja metsäalalla ei ole pulaa hankkeista ja tutkimusprojekteista, joissa pyritään kuumeisesti löytämään ratkaisuja fossiilisia raaka-aineita korvaavien biopohjaisten tuotteiden kehittämiseksi. Tiedetään jo hyvin, että biomassaa eri tavoin muokkaamalla voidaan valmistaa niin tekstiilikuituja, paino- ja pakkausmateriaaleja, pinnoite- ja suoja-aineita kuin akkumateriaalejakin. Kuten Stora Enson toimitusjohtaja Hans Sohlström toteaa, kyse on biojalostamiseen liittyvän tiedon puutteen sijaan ennen kaikkea biopohjaisten tuotteiden ja tuotantoprosessin kannattavuudesta verrattuna edullisempiin fossiilisiin raaka-aineisiin. (Koponen 2024)

Biotalouden alalla ratkaisevassa asemassa eivät näin ollen ole yksittäiset mullistavat innovaatiot vaan pikemminkin monitahoisen kokonaisuuden hallinta. Ei ole vaikea ymmärtää miksi tehtävä on haastava, kun tarkastelee sitä, miten monesta osatekijästä toimiva ratkaisu muodostuu. Näitä ovat esimerkiksi perustutkimuksen tarjoama tieto, kyky hyödyntää tätä tietoa käytännön sovelluksissa, vakiintuneiden ajattelumallien ja infrastruktuurin haastaminen, kilpailevien raaka-aineiden saatavuus ja hinta, kehittyvä sääntely sekä kuluttajien käyttäytyminen.

Lahottajasienten logiikka

Talvikki Telanto tarkasteli opinnäytetyössään (Telanto 2024) koivun kuoren hyödyntämistä biotalouden sovelluksissa. Havumetsävyöhykkeellä puurakenteiden bioottinen vaurioituminen on etupäässä lahottajasienten aiheuttamaa. Sienet ovat kaikista eliöistä tehokkaimpia selluloosan ja ligniinin hajottajia. (Lundell & Mäkelä 2018, 259.) Näin ollen erityisesti lahoamista estävien biopohjaisten, ympäristövaikutuksiltaan vähäisempien pinnoitteiden kehittäminen on kiinnostanut tutkijoita. Tutkimus- ja kehitystyön onkin syytä ankkuroitua laaja-alaiseen eri organismien vuorovaikutusmekanismien tuntemukseen. On ensinnäkin ymmärrettävä lahottajasienten logiikkaa ja puun keinoja puolustautua niitä vastaan.

Puiden ulommaisen puolustuslinjan muodostavat soluseinän vastustuskykyiset polymeerit kuten ligniini, suberiini ja kutiini (Serra & Geldner 2022, 848–849). Lisäksi puut erittävät uuteaineita torjuakseen muiden eliöiden pyrkimyksiä hyödyntää niiden tuottamaa biomassaa ravinnokseen. Esimerkiksi runsaasti betuliinia ja suberiinia sisältävä koivun ulkokuori on herättänyt runsaasti kiinnostusta lahonkesto-ominaisuuksillaan. (Kuva 1.) Vaikuttaa myös siltä, että puun puolustuskyky ei perustu minkään yksittäisen yhdisteen tehoon, vaan pikemminkin puun eri komponenttien synergiaan. (Valette ym. 2017, 113–114, 119) Näiden monitasoisten prosessien ymmärtäminen tarjoaa mahdollisuuden kehittää älykkäitä tuotteita puunsuojauksen ja pinnoittamisen tarpeisiin.

Kuva 1. Koivun ulkokuori koostuu pääasiassa betuliinista ja suberiinista. (Kuva: Talvikki Telanto)

Monimuotoisuus luo turvaa

Muuttuva ilmasto tarjoaa lähitulevaisuudessa monia kiperiä kysymyksiä metsä- ja puualan ammattilaisten ratkaistavaksi liittyen raaka-ainevarantojen turvaamiseen.

Luonnonvarakeskuksen erikoistutkija Katri Himanen toteaa, että kotimaisessa siementuotannossa kuusen, männyn ja rauduskoivun osuus on 99 %. Vaikka alalla tiedostetaan tasaikäisyyden ja yksilajisuuden altistavan metsiä muun muassa hyönteisten aiheuttamille laajoille tuhoille, ei tämä vielä juurikaan näy laajamittaisesti metsänhoidossa. Keskeisen ongelman muodostaa se, että muiden kuin kolmen suurimman puulajin hyödyntäminen nykymuotoisessa teollisessa kulttuurissa on marginaalista. Uudistamisstrategiaa punnitsevat metsänomistajat ovatkin hankalien päätösten edessä, jos puuta hyödyntävällä teollisuudella ei ole käyttöä harvinaisemmille Suomessa luontaisesti kasvaville, monimuotoisuutta ja resilienssiä lisääville puulajeille, kuten vaahteralle, tammelle tai tervalepälle. (Leponiemi 2024)

Metsä- ja puuteollisuuden prosessit ovat muotoutuneet monen vuosikymmenen aikana toimimaan taloudellisesti ja tehokkaasti kunakin aikana vallitsevissa ulko- ja sisäpoliittisissa, ilmastollisissa ja luontosuhdetta määrittävissä kulttuurisissa olosuhteissa. Raaka-aineen tuotannon ja puuta hyödyntävän teollisuuden nivelkohta muodostaa itsestään selvästi monin tavoin kriittisen liitoksen. Ihmiskuntaa uhkaavien ympäristökriisien aikakaudella on kohtalonkysymys, onnistutaanko raaka-aineen tuotanto ja jalostavan teollisuuden prosessit kytkemään yhteen kestävällä ja kannattavalla tavalla.

Hyvä paha sääntely

Yritysten suhde sääntelyyn on jännitteinen. Sääntelyn mukanaan tuomat velvoitteet aiheuttavat lisäkustannuksia ja rajaavat pois hankintahinnaltaan edullisempia raaka-aineita ja prosesseja. Lyhytjänteinen kustannusnäkökulma tai hajanainen, lukuisista alihankkijoista muodostuva logistiikkaketju voi tuottaa harha-askelia, kuten esimerkiksi paljon huomiota kotimaisessa mediassa saanut Stora Enson raakkuesimerkki osoittaa (Ruonakoski 2024). Samat kustannus- ja tehokkuuspaineet koskevat myös biotalouden alan yrityksiä.

Yritysten yhteiskuntavastuu, johon usein viitataan lyhenteellä CSR (Corporate Social Responsibility), viittaa ympäristö- ja yhteiskuntavastuulliseen toimintaan yrityksen ja sen eri sidosryhmien välillä. CSR-ajattelun keskeinen argumentti on, että vastuullisuus muodostaa yritykselle merkittävän strategisen edun suhteessa kilpailijoihin. (Chandler 2020) Erityisesti biotaloudessa yritysten raison d’être, olemassaolon syyn, tulee olla tukevalla, kestävää raaka-aineiden käyttöä edistävällä pohjalla. Toiminnan ja olemassaolon syyn määrittely edellyttää laaja-alaista ymmärtämystä omasta alasta sekä siihen keskeisesti sidoksissa olevista tekijöistä, olivat nämä sitten yhteiskunnallisia, ekologisia tai teknologiseen kehitykseen liittyviä.

Kohti tulevaa

Tulevaisuuden toimintaympäristön ennustaminen on todellisuudessa vaikeaa sekä epävarmaa. Tästä huolimatta, sen sijaan että yritykset keskittyisivät minimoimaan kiristyvän sääntelyn vaikutuksia, niiden olisi strategisesti järkevää painottaa sääntelyn mukanaan tuoman hyödyn maksimoimista. Puu- ja metsäalaan nojaavien biotalouden sovellusten tarjoamiin mahdollisuuksiin tarttuminen vaatii myös kykyä kyseenalaistaa alalla pitkään vallinneita normeja sekä omaa vakiintunutta ajattelua.

Tieteellisen tiedon ja sille syntyvien innovaatioiden konkretisoituminen menestyväksi tuotteeksi on pitkä ja monipolvinen, osin sattumanvarainenkin prosessi. Perspektiiviä biotalouden läpimurtoja työkseen etsiville tarjoaa tieteenfilosofian klassikoihin kuuluva Karl Popper (1902—1994), joka pohti teoksessaan Open Universe. An Argument for Indeterminism (1982, 42-43) todellisuuden ja tieteellisen tiedon suhdetta seuraavasti:

I see our scientific theories as human inventions–nets designed by us to catch the world. […] They are rational nets of our own making, and should not be mistaken for a complete representation of the real world in all its aspects; not even if they are highly successful ; not even if they appear to yield excellent approximations to reality.

Laadukas tutkimus- ja tuotekehitys lähtee liikkeelle ajattelusta, jossa yhdistyvät sopivassa suhteessa epäily vallitsevan tiedon oikeellisuudesta ja toisaalta luottamus siihen, että vastaan tulevat ongelmat ovat ratkaistavissa.

Lähteet

Chandler, D. 2020. Strategic Corporate Social Responsibility. Sustainable Value Creation. 5.painos. Thousand Oaks, California: Sage Publications, Inc.

Koponen, J. 2024. Metsäyhtiöissä mietitään nyt päät punaisina, miten puusta saataisiin aikaan arvokkaampia tuotteita – tässä ovat visiot. YLE Teollisuus 10.5.2024. Viitattu 12.5.2024. Saatavissa https://yle.fi/a/74-20085109

Leponiemi, T. 2024. Metsänomistajien kannattaisi istuttaa enemmän vaahteraa ja tammea, tutkija sanoo – nykyinen linja on riskialtis. YLE Metsät 8.5.2024. Viitattu 12.5.2024. Saatavissa https://yle.fi/a/74-20087124

Lundell, T. & Mäkelä, M. 2018. Puunlahottajat. Teoksessa Timonen, S. & Valkonen, J. (toim.). Sienten biologia. Helsinki: Gaudeamus. 259-279.

Popper, K. & Bartley, W. 1982. The Open Universe. An Argument for Indeterminism. Rowman and Littlefield.

Ruonakoski, E. 2024. Uhanalaisia raakkuja kuoli, kun Stora Enson metsäkoneet jyristelivät joen yli – poliisi tutkii törkeänä luonnonsuojelurikoksena. YLE RIkosepäilyt. 21.8.2024. Viitattu 26.8.2024. Saatavissa https://yle.fi/a/74-20106354

Serra, O. & Geldner, N. 2022. The Making of Suberin. Tansley Review. New Phytologist. Vol. 235 (3), 848-866. Viitattu 30.8.2023. Saatavissa https://doi.org/10.1111/nph.18202

Telanto, T. 2024. Koivun kuori biotalouden raaka-aineena. AMK-opinnäytetyö. LAB-ammattikorkeakoulu, tekniikan ala. Lahti.

Valette, N., Perrot, T., Sormani, R., Gelhaye, E. & Morel-Rouhier, M. 2017. Antifungal Activities of Wood Extractives. Fungal biology reviews. Vol. 31 (3), 113-123. Viitattu 15.9.2023. Saatavissa https://doi.org/10.1016/j.fbr.2017.01.002