Ligniini – puukuitujen sidosaine – on paperiteollisuuden ja biojalostamojen merkittävä sivuvirta, jolle etsitään polttoa arvokkaampia käyttökohteita. VTT:n kehittämällä LigniOx-hapetusmenetelmällä ligniinistä voidaan muokata notkistinapuaine betonin valmistukseen korvaamaan nykyisiä öljypohjaisia tuotteita.
Ajan trendin mukaisesti myös rakennusteollisuus pyrkii biopohjaisten vaihtoehtojen käyttöön, mutta haluaa samalla parantaa kustannustehokkuutta sekä säilyttää laadun. Ligniinistä valmistettu notkistin on ekologinen ja kustannustehokas vaihtoehto synteettisille betonin notkistimille. LigniOx-notkistimen valmistusprosessi on yksinkertainen ja integroitavissa ligniinin tuotantoprosessiin sellutehtaalla samalla parantaen sekä sellun että ligniinin tuotannon kustannustehokkuutta.
LigniOx-hapetusmenetelmä muuntaa ligniinin vesiliukoiseksi alkalin (NaOH) ja hapen (O2) avulla ja mahdollistaa näin ligniinin käytön notkistimena. Menetelmä soveltuu kaikkien olemassa olevien sivuvirtaligniinien käsittelyyn. Valmistusprosessi räätälöidään jokaiselle ligniinityypille sopivaksi. Hapetusolosuhteita muuttamalla voidaan LigniOx-ligniinin ominaisuuksia säätää lopputuotteen vaatimusten mukaisiksi.
Rakentajan näkökulmasta on tärkeää, että betonimassaa on helppo työstää ja lopputuotteesta tulee luja. VTT:n LigniOx-notkistin toimi betonointikokeissa selvästi paremmin kuin kaupallinen lignosulfonaattinotkistin ja oli erittäin lupaava synteettiseen tehonotkistimeen verrattuna. LigniOx-notkistinta käytettäessä pienellä vesimäärällä onnistutaan valmistamaan helposti työstettävä betonimassa, joka kovettuu lujaksi lopputuotteeksi.
Vaikka notkistimen osuus betonimassasta on alle prosentin luokkaa, on tuotteella suuret maailmanmarkkinat: noin 10 miljoonan tonnia vuodessa. Kysynnän arvioidaan kasvavan kehittyvissä maissa, kuten Kiinassa ja Etelä-Amerikan maissa.
Tällä hetkellä notkistintuotteet valmistetaan öljypohjaisista kemikaaleista ja lignosulfonaateista. LigniOx-notkistimet tarjoavat öljypohjaisia tuotteita halvemman, mutta silti tehokkaan biopohjaisen vaihtoehdon. Suorituskyky on merkittävästi lignosulfonaatteja parempi. Vesiliukoiseksi muunnettu LigniOx-ligniini soveltuu hyvin myös maalien, painovärien, päällysteiden ja kipsin notkistamiseen. Muita mahdollisia LigniOx-ligniinin käyttökohteita tutkitaan parhaillaan.
LigniOx-menetelmä on herättänyt runsaasti kiinnostusta kautta arvoketjun – aina biojalostamoista, laitevalmistajiin ja loppukäyttäjiin – sekä kotimaassa että kansainvälisesti. Prosessi tullaan ylösskaalaamaan ja demonstroimaan yhdessä teollisten partnerien kanssa käynnissä olevassa BBI JU hankkeessa. Kaupallistamisen oletetaan tapahtuvan viimeistään 2-3 vuoden sisällä.
LigniOx-menetelmää on kehitetty Tekes-rahoitteisessa ProLignin (WoodWisdom-EraNet) projektissa sekä sitä seuranneissa VTT:n sisäisissä kehitysprojekteissa.
Lisätietoa VTT:n tiedotteesta.
