Luken Uudet liiketoimintamahdollisuudet -yksikkö Sytykkeitä biotalouteen pohjautuvaan innovatiiviseen yritystoimintaan.

Transkriptio

1 Luken Uudet liiketoimintamahdollisuudet -yksikkö Sytykkeitä biotalouteen pohjautuvaan innovatiiviseen yritystoimintaan Leena Paavilainen Kokkola Material week

2 BIOTALOUDELLE RAKENTUVA YHTEISKUNTA osaamisemme luo perustaa kestävälle kasvulle ja hyvinvoinnille

3 Tuotteita, prosesseja, menetelmiä ja malleja kehittämällä edistetään uuden, kilpailukykyisen, kysyntä- ja käyttäjälähtöisen biotalousliiketoiminnan syntymistä. POLITIIKAT Liikenne Asiakas / käyttäjälähtöinen Energia Luonnonvarojen käyttö Liiketoimintamallit Asuminen Ruoka Hyvinvointi Teknologia/tuotantolähtöinen Biomassan tuottaminen Tuotantojärjestelmät Markkinat

4 Työtä luonnonvarojen kestävän käytön ja biotalouden edistämiseksi Luke on tutkimus- ja asiantuntijaorganisaatio, joka yhdistää uusiutuvien luonnonvarojen ja vastuullisen ruoantuotannon osaajat kokonaisuudeksi, joka tarjoaa innovatiivisia ratkaisuja uusien elinkeinojen synnyttämiseksi. Monitieteinen tutkimustieto ja asiantuntijapalvelut ovat pohja kestäville päätöksille niin kotimaassa kuin kansainvälisesti. Luonnonvarojen tutkimus palvelee kansalaisia tuottamalla tietoa terveydestä ja hyvinvoinnista sekä edistämällä suomalaisen luonnon puhtautta ja elinvoimaisuutta.

5 Tutkimusteemat Tavoitteet Pohjoinen vihreä biotalous Innovatiivinen elintarvikeketju Sininen biotalous

6 Luken yksiköt ja ryhmät Strateginen johto: pääjohtaja Mari Walls, kehitysjohtaja Ilkka P. Laurila, tutkimus- ja asiakkuusjohtaja Jari Varjo, yhteistoimintajohtaja Kristiina Borg, viestintäjohtaja Johanna Torkkel Luonnonvarat ja biotuotanto Markku Järvenpää Vihreä teknologia Eeva-Liisa Ryhänen Uudet liiketoimintamahdollisuudet Leena Paavilainen Talous ja yhteiskunta Sari Forsman-Hugg Tilastopalvelut Johanna Laiho- Kauranne Sisäiset asiantuntijapalvelut Lena Söderholm- Tana Johtaminen, suunnittelu ja kehittäminen Tuotantojärjestelmät Elinympäristö ja ekologia Tuotannon ympäristövaikutukset Kala-, riista ja metsäseurannat Aineistopalvelutp ohjoinen Johtaminen, suunnittelu ja kehittäminen Kasvi-, metsä- ja eläingenetiikka Lihantuotanto Kotieläinteknologia Tuotanto- ja informaatioteknologiat Vesiviljelytuotanto Johtaminen, suunnittelu ja kehittäminen Liiketoiminta, yrittäjyys ja johtaminen Uudet tuotteet, palvelut ja teknologia Resurssiviisas kiertotalous Johtaminen, suunnittelu ja kehittäminen Politiikkatutkimus ja markkinoiden toimivuus Luonnonvarayritysten talous Luonnonvarojen hyödyntäminen Johtaminen, suunnittelu ja kehittäminen Ruoka- ja luonnonvaratilastot Tilastotuotannon menetelmät Johdon tuki, oikeudelliset palvelut ja assistenttipalvelu Henkilöstö- ja matkapalvelut Talouspalvelut Tietoratkaisut Toimintaympäristöpalvelut Viestintäpalvelut Aineistopalvelut etelä

7 Liiketoiminnan kehittäminen ja kuluttajat 1. Kuluttajat/asiakkaat ja liiketoiminta: kuluttajan käyttäytymiseen vaikuttavat tekijät 2. Uusien liiketoimintamuotojen ja niihin liittyvien palvelujen tunnistaminen ja kehittäminen Tutkimustulosten kaupallistettavien aiheiden tunnistaminen ja tutkimustulosten kaupallistaminen

8 Liiketoiminta ja kuluttajat Highlights Tiimi on mukana ValuePack hankekokonaisuudessa ja tutkii kuluttajien maksuhalukkuutta suhteessa pakkaamiseen. Ruokaketjun vastuullisuusulottuvuuksien hyödyntäminen yritysstrategioiden sekä viestinnän suunnittelussa. Yhteishanke suomalaisen ruokaketjun päätoimijoiden kanssa. Luke auttaa yrityksiä synnyttämään uutta liiketoimintaa tarjoamalla matalan kynnyksen lähestymistapaa biotalouden innovaatioihin. Yritysten kanssa voidaan joustavasti sopia keksintöjemme testaamisesta ja markkinoiden selvittämisestä optioajan puitteissa. Luke tukee myös yritysten omien innovaatioiden kehittämistä tarjoamalla tutkimus- ja asiantuntijapalvelua

9 Luonnosta liiketoimintaa 1. Luonnontuotteista ja arktisesta kasvituotannosta uutta elinkeinotoimintaa ja lisäarvoa elintarvike- ja matkailualan tuotteisiin ja palveluihin 2. Luonto- ja viheralueiden virkistyskäyttö ja terveyshyötyjen tunnistaminen sekä luonto-, hyvinvointija maaseutumatkailun uudet palvelutuotteet ja palveluympäristöt

10 Uudet metsään ja metsäbiomassaan perustuvat tuotteet ja palvelut Panostaa tutkimustiedon ja osaamisen tuotteistamiseen. Ohjelmassa kehitetään toimintamalli tutkimustuloksiin ja -osaamiseen perustuvien tuote- ja palvelukehitysaihioiden tunnistamista varten. Ohjelmaan sijoittuvissa hankkeissa kehitetään uusia tuotteita ja palveluita asiakkaiden kanssa. Tuotteita, malleja ja palveluja tuotetaan kolmessa eri teemassa: Metsäbiomassaan perustuvat tuotteet Metsänhoidon ja -korjuun sekä metsäsuunnittelun tuotteet, palvelut ja toimintamallit Metsien ei-puuaineisiin tuotteisiin ja aineettomiin arvoihin perustuvat palvelut Voimametsät hankkeessa testataan viherrakentamisen, maisemanhoidon (laskettelurinteen biohiilialue, viherkatto, yrttipuutarha, elämysmetsä) ja ekosysteemipalveluiden (pakurikääpä- ja, puolukkaviljelmä, pölytyspalvelut) pilottialueita yhdessä matkailuyrittäjien kanssa. Selvitämme palvelevatko alueet matkailuyrittäjiä ja voidaanko konseptia laajentaa muualle. Hankkeessa räätälöidään palvelutuotteita matkailijoiden mielialueille. Yrityskumppaneina hankkeessa mm. Hullu Poro ja Levi Resort.

11 Vesiviljelyn liiketoimintakonseptit Vesiviljelyn tuotantobiologia ja teknologia (erityisesti kiertovesikasvatus), kalojen ravitsemus- ja rehututkimus, uusien kalalajien tuotanto-ominaisuudet Vesiviljelyyn liittyvät toteutettavuusselvitykset, vesiviljelyn ympäristöohjaus, sekä tiedon ja teknologian siirto yrityksille ja osaamisen vienti 11 Teppo Tutkija

12 Biokomponenttien erotus ja biotuotteet 1. Metsä- ja peltobiomassojen uutto, jakeiden erotus ja puhdistus 2. Eri biomassojen ja niistä saatavien yhdisteiden bioaktiivisuuden tunnistaminen ja tuotteistaminen lääke-, elintarvike- ja kosmetiikkateollisuuden sovelluksiin

13 Pressurized hot water extraction based biorefinery Wood PHWE Wood extractives Monosaccharides PHWE Hemicellulose extract Fractionation Purification Oligosaccharides Solid residue Polysaccharides New (gentle) separation methods Sulfur free lignin Cellulose Composites, glues, fillers, carbon fibers Nanocellulose, regenerated cellulose 13

14 Hemicellulose-based monosugars: Bioethanol (from C 6 sugars) Platform chemicals for different biomaterials Polymeric hemicelluloses: (Barrier) films Paper chemicals Emulsions, hydrogels Food/feed Medical applications A hemicellulose valorization route Sawdust Extract Hemicellulose Films and barriers PHWE EtOH precipitation Film formation

15 Uusia tuotteita metsäbiomassasta Metsäbiomassoissa olevien yhdisteiden tai biomassoista tehtyjen uutteiden ja fraktioiden bioaktiiviset ominaisuudet ja kehitetään niiden eristys- ja puhdistusmenetelmiä sekä biotestausta. Biomassan uutos- ja esitestausmenetelmien ja erilaisten in vitro-solumallien avulla pyritään löytämään yhdisteitä ja/tai uutoksia, joilla voisi olla bioteknisiä tai farmakologisia sovelluksia. Pyritään löytämään yritysten näkökulmasta uusiin tuotteisiin hyödynnettäviä yhdisteitä/uutteita (esim. kosmetiikka, bioaktiiviset pinnoitteet, lääkkeiden johtoyhdisteet, teollisuuden katalyytit, elintarvikkeet) Biomassa: esim. kuori, puuaines, kannot, juuret, neulaset, rahkasammalet, endofyyttisienet, sienet

16 Elintarvikeketjun tuotekonseptit 1. Elintarviketutkimuksen ja tuotekehityksen kemiallinen, mikrobiologinen, reologinen ja aistinvaraisen arviointi, sekä elintarvikepatogeenien, vierasaineiden ja -esineiden tunnistus 2. Elintarvikekemia ja mikrobiologia, pilotmittakaavan elintarvikeprosessit, sivutuotteiden hyödyntäminen, elintarvikkeiden terveyshyödyt

17

18 LIIMAssa toteutetaan elintarvikealan tutkimusta kaikissa ryhmissä Uusien elintarvikebioprosessien kehitys Sivuvirtojen hyödyntäminen Elintarviketurvallisuus Ravitsemus nousevat trendit Ruokavalio ja elintavat Ruuan vaikutukset

19 Bioraaka-aineiden ja tuotteiden laatu 1. Puun anatomia ja kemialliset ominaisuudet, ympäristötekijöiden ja metsänkäsittelyn vaikutus puuaineen muodostumiseen ja ominaisuuksiin 2. Metsäpuiden biotekniikka, erityisesti solukkoviljely- ja molekyylibiologiset menetelmät 3. Puun lahonkestävyyden heritabiliteetti ja sen käytännön sovellukset 4. Mikrobien ja mikrobiyhteisöjen hyödyntäminen kasvinterveyden ylläpitämisessä ja metsien uudistamisessa

20 Biotekniikka ja jalostus tiimi.. kehittää yhdessä yrityskumppanien kanssa uudenlaista teknologiaa metsäpuiden taimituotantoon.. yrityksille mahdollisuus erikoistumiseen ja kumppanuuksiin tuotantoketjussa.. tuottaa metsäpuista lisäysaineistoja yrityksille puubiomassan tuotannon tehostaminen huippulaatuisella viljely-aineistolla mahdollisuus täsmäraaka-aineen tuotantoon kotimaiset, kestävät havupuiden erikoismuodot viherrakentamiseen, joulupuut 20 Tuija Aronen

21 Energiaratkaisut 1. Biomassojen hyödyntäminen bioenergiana, energiatuotteina ja ravinteina, sekä uusien prosessien kehittäminen 2. Biomassojen arvoketjujen kokonaishallinta

22 ForestEnergy2020 ( ) Luken ja VTT:n yhteinen tutkimus- ja innovaatioohjelma tuo ratkaisuja metsäenergian koko tuotanto-, hankinta-, käsittely-, jalostus- ja käyttöketjuun. Ohjelman avulla Luke ja VTT vahvistavat asemaansa kotimaan ja Euroopan bioenergiaosaamisen markkinoilla sekä vastaavat EU:n asettamien energiaja ilmastotavoitteiden toteutumiseen. Ohjelman teema-alueita ovat mm. metsäbiomassan intensiivituotanto energiabiomassan saatavuuslaskelmat tehokkaat metsäenergian hankintaketjut bioenergian käytön ja jalosteiden integroidut tuotantokonseptit energia- ja metsäsektorin skenaariotarkastelut

23 Energiaratkaisut tiimin palvelut yrityksille tunnistamalla biopohjaisten raaka-aineiden potentiaali yrityksille erilaisina tuotteina, energiana ja ravinteina testaamalla ja kehittämällä uusia teknologioita bio-raakaaineiden prosessointiin vertailemalla erilaisia tuotantoketjuja ja niiden ympäristö- ja talousvaikutuksia huomioiden kuljetustarve laitosten investointikustannukset toiminnan muuttuvat kulut sekä niistä saatavat hyödyt kun korvataan muuta energia- ja lannoitetuotantoa biomassan saatavuus- ja kustannuslaskelmat sekä logistiset ratkaisut metsä- ja energiateollisuuden investointipäätösten tueksi

24 Balance of logging residues (resources-use) Lähde: Anttila ym. 2014

25 Biokaasuprosessi Biohajoava jäte Teollisuus Yhdyskunnat Energiakasvit Maatalous Lanta Sivutuotteet Biokaasuprosessi Hiilidioksidin hyödyntäminen Teollisuus Kasvihuoneet Kylmäsäilytys Biokaasu CH 4 CO 2 Jäännös Ravinteet Orgaaninen aine Energiaa maatilan omaan käyttöön Energiaa maatilan ulkopuolelle Lämpö Lämpö ja sähkö Alueverkko Maakaasuverkko Liikennepolttoaine Pelto Muut käyttömahdollisuudet Natural Resources Institute Finland

26 Kuitu- ja puutuotteet 1. Puupohjaisten raaka-aineiden ja materiaalien ominaisuudet ja niiden parantaminen puu- ja ympäristörakentamisessa sekä sisustustuotteissa 2. Puutuotearvoketjut sekä toimiala- ja yritysverkot

27 Puumateriaalit ja -tuotteet biotalouden rakentamisessa (MAT), Luo osaamisen perustaa suomalaisen biotalouden rakentamiseen hyödyntämällä puutuotteiden ja - materiaalien vähähiilisyyttä ja kierrätettävyyttä läpi koko arvoketjun. Parantaa metsä- ja puutuoteklusterin kilpailukykyä tuottamalla tietoa uusien tuotteiden ja palveluiden sekä prosessien ja liiketoimintamallien kehittämiseksi. Ohjelman teemat: Puun käyttö/rakentaminen Tulevaisuuden puuraaka-aineet ja materiaalit Puun mittaus Puun perimä ja laatu

28 Kansainvälinen yhteistyö ja vaikuttaminen esimerkkejä TULOSSA:

29 Elinkaarianalyysit ja ympäristösuorituskyky 1. Elinkaaripohjaiset kestävyyden arviointimenetelmät 2. Elinkaariarvioinnin käytännön sovellukset elintarvikeketjussa

30 EcoModules - Kaupallisin perustein toimiva modulaarinen ympäristötietopalvelu elintarvikeketjulle - Kaupallistettavana olevan palvelun tarjoaminen perustuu yritysverkostoon - Palvelun avulla asiakasyritykset voivat tuottaa luotettavia ja päivittyviä elinkaarisia ympäristötunnuslukuja tuotteilleen ja tukea ympäristöjohtamistaan - Kaupallisena palveluna järjestelmä toimii jatkuvasti ja riippumattomana syklisestä projektimaailmasta - LUKE tuottaa järjestelmän sisällöllisen kehittämisen ja tarjoaa asiantuntijapalveluja

31 Kestävät ratkaisut ja teolliset symbioosit 1. Järjestelmä- ja prosessimallinnuksen sovellukset (materiaalija energiatehokkuus, alueelliset jalanjäljet, ympäristökustannukset) 2. Pilotointi-/kokeilumenetelmät ja käyttäjäsovellusten kehittäminen ja räätälöidyt sovellukset liittyen mm. biotalousja ruokaketjuihin ja niiden liiketoimintaan, vastuullisuuteen ja uusiin lisäarvotekijöihin

32 Ruokajärjestelmän kiertotalous ja resurssitehokkuus Alkutuotanto Teollisuus Kauppa / ravintolat Kulutus N, P Syömäkelvottomien virtojen hyödyntäminen! Yhä syömäkelpoinen ruoka Hyödyntäminen korkeaarvoisiksi tuotteiksi kokonaisoptimointi teolliset symbioosit Luke edistää kiertotaloutta kansallisilla ja kansainvälisillä foorumeilla yhteistyössä alan yritysten kanssa tutkimalla ja kehittämällä: a) Keinoja ruokahävikin vähentämiseksi ja ennaltaehkäisemiseksi b) Tapoja ruoan uudelleenjakamiseksi c) Ruokahävikin ja sivuvirtojen hyödyntämistä, erit. arvokomponenteiksi d) Ratkaisuja ja menetelmiä, joilla ravinnekierrätys optimoidaan turvallisesti Meneillään mm. EU Fusions ja NMR-hankkeita, haussa/valmistelussa useita aloitteita alan kanssa Syömäkelpoinen vältettävissä oleva ruokahävikki > 400 milj. kg/v Kotitaloudet n. 30 % Ravitsemis palvelut 20 % Ennaltaehkäisy Vähentäminen Uusiokäyttö Kierrätys Muu hyödyntäminen Loppusijoitus Alkutuotanto 12 % Teollisuus 20 % Kauppa 18 % Katajajuuri, J.-M. et al Food waste in the Finnish food chain. Journal of Cleaner Production 73:

33 Luken toimipaikkaverkoston uudistaminen ja strateginen asemointi alueille Toimipaikkaverkoston suunnitelma valmistunut Luke säilyy tulevaisuudessakin vahvana alueellisena toimijana Luke kokoaa tutkimustoimintansa tiiviimmin yliopistokampuksille ja tutkimus-, kehittämis- ja innovaatiokeskittymiin Toimipaikkojen profilointia kehitetään osana alueiden strategisia painopisteitä, yhteistyössä alueiden verkostojen kanssa

34 Uudistettu toimipaikkarakenne 2018 Päätoimipaikat Pääkaupunkiseutu, Jokioinen, Joensuu, Oulu Muut strategiset tutkimuksen toimipaikat Seinäjoki, Paltamo, Jyväskylä, Rovaniemi, Maaninka, Turku, Kokkola (uusi) Muu infrastruktuuri: vesiviljelytoimipaikat Enonkoski, Laukaa, Inari, Keminmaa, Taivalkoski Muu infrastruktuuri: tutkimusaineiston tuottaminen Parkano, Piikkiö, Siikajoki, Ypäjä, Haapastensyrjä, Punkaharju, Suonenjoki, Kaamanen, Paljakka,

35 Metsäbiomassan hankinta Metsäbiomassojen sivuvirrat biojalostamon raaka-aineena Kuori- oksa- ja kantomassojen uuteaineitten muutokset toimitusketjussa Ketjukarsintateknologia biojalostuksen raaka-aineen tuotannossa Teknologiasovellukset aines- ja energiapuun korjuussa Joukkokäsittelymenetelmät ja laitteet Kannonostoteknologiat turv la Käytäväharvennusmenetelmän kehittäminen Hakkuutähteen ja kantojen korjuumenetelmien ja -kalusto väliharvennuksilla Energiapuuta aisaavan hakkuukouran kehitystyö Latvaläpimitan vaikutus hakkuutähteen kertymään

36 Metsäbiomassan hankinta Energiateollisuuden syöttömassojen laadunhallinta lämmön ja sähkön tuotannossa Hakkuutähde-, kokopuu- ja kantomassojen laadunhallinta Tuoreitten metsäbiomassojen jalostus pelleteiksi Rengasmatriisi ensiharvennuspuun pelletöinnissä Oksapuuta, kuorta ja vihermassaa sisältävien kosteiden metsäbiomassojen pelletointi mobiilikalustolla Pienten lämpölaitosten raaka-aineen hankinta ja laitostoimivuus Energiapuun hankinta- ja laatumallit Pienten kaukolämpölaitosten päästöt ja mallinnus

37 Kiertotalous ja energiabiomassan tuotanto Turvesoiden jälkikäyttökonseptien kehittäminen Metsitysmenetelmät Biomassatuotos Puuntuotannon kannattavuus Korjuuteknologia Tuhkan kierrätys Tuhkalannoituksen vaikutus khk-taseisiin Tuhkan rakeistaminen Tuhkalannoituksen kannattavuus suometsissä Energiapuun talteenoton seurannaisvaikutukset Vaikutukset kasvupaikan puuntuotoskykyyn CO 2 CH 4 N

38 Aines- ja energiapuun hankintalogistiikka Metsäkoneiden tietojärjestelmät tutkimustiedon lähteenä Metsäkoneyritysten toiminnan kehittäminen seurantatiedon avulla Pienpuun korjuuteknologian kehittäminen Kokopuun paalausmenetelmän kehittäminen Energiapuutiheikköjen puunkorjuu

39 Energia- ja kuituraaka-aineen laadunhallinta Kokopuun haketuksen optimointi Hakkeen palakoon vaikutus haketuksen tuottavuuteen, energiankulutukseen ja hakkeen käytettävyyteen Metsähakkeen puskurivarastointi Hiilidioksidipäästöt, kuivaainetappiot ja niiden monitorointimenetelmät Puunhankintalogistiikan vaikutus energia- ja kuituraakaaineen ominaisuuksiin

40 Uudet rakenteet/toimintamallit tukemaan kilpailukykyistä, kysyntä- ja käyttäjälähtöistä biotalousliiketoimintaa Strategiset kumppanuudet ja toimipaikkarakenne tukemaan osaamisen kehittämistä esim. Luken tutkimusryhmät työskentelemään samoihin tiloihin strategisten kumppanien kanssa. Asiakkaat toimintamme keskiössä asiakkaat kiinteästi mukana (toteuttamassa projekteja) läpi tutkimus- ja kehitysprosessin elinkaaren esim. temaattiset ohjelmat ketteryyttä ja asiakkaiden tarpeiden parempaa ymmärrystä asiakastoimeksiantoihin Innovaatioiden hyödyntämisen/kaupallistamisen toimintamalli Lukessa (yrityspalvelu/innovaatiotiimi) ja tutkimuksen tuotteistaminen. Tutkimusta tukevien innovaatio/kokeilualustojen/infran rakentaminen, sekä uudet toimintamallit ja kumppanuudet. Alueelliset kumppanuudet (kenttäasemaselvitys) ja niiden rakentaminen yhdessä alueellisten toimijoiden kanssa!

41 Kiitos! Leena Paavilainen Asmo Honkanen