Hankkeen tiedot |  |
| Nimi | BIOBOOST -investointihanke- R&D palveluiden kehittämiseksi |
| Aloituspäivä | 1.10.2023 |
| Lopetuspäivä | 30.4.2026 |
| www-sivut | - |
| Tila | Käynnissä |
| Yhteyshenkilö | Eevi Minkkinen |
| Kuvaus | Hankkeen tavoitteena on mahdollistaa mikrobipohjainen biojalostus ja biojalostusprosessin optimointi käyttökelpoisilla ja moderneilla laitteilla sekä tarjota palveluna yrityksille ravinneanalytiikkapalveluja erilaisille syötematriiseille. Modernit biolaboratorion tilat tarjoavat monialaisesti palveluja yritysten tarpeiden mukaisesti mahdollistaen ja nopeuttaen heidän tutkimusta ja tuotekehitystyötä. |
| Kehittämistarve | Savonia-ammattikorkeakoulun Bio- ja kiertotalouden TKI-toiminta on investoinut vuosien 2022 ja 2023 aikana uusiin laboratoriotiloihin, biolaboratorioon Savilahden kampuksen Sytytin-rakennukseen Neulaniemeen. Biolaboratorion tavoitteena on tulevaisuudessa tarjota keskitetysti tutkimuspalveluja biojalostusteknologiaan biomassojen hyödyntämiseksi ja uusien tuotteiden tuottamiseksi, ravinne- ja hivenaineanalytiikkaan maanparannusaineiden ja kierrätyslannoitteiden kehittämiseksi. Kiertotalouden tuotteet voivat olla niin kaasuja, nesteitä kuin kiinteitäkin aineita. Savonian biolaboratorio tarjoaa nykyaikaisen osaamiskeskittymän yritysten tarpeiden mukaisesti liiketoiminnan kasvattamiseen ja kehittämiseen kiertotalouden saralla. Hanke edistää ja nopeuttaa yritysten tutkimukseen pohjautuvaa tuotekehitystyötä. Osana biolaboratorion palvelujen kehittämistä tässä hankeparin investointiosassa keskitytään jo olemassa olevan biojalostuksessa käytettävän infran kehittämiseen ja toiminnan laajentamiseen. Biosfääri-hankkeessa investoidut fermentorit kaipaavat laaja-alaiseen tutkimukseen lisäkomponentteja biomassojen esikäsittelyyn, monitorointianalytiikkaan ja kaasunkomponenttien todentamiseen.
Tässä hankeparin investointiosassa keskitytään biolaboratorion kehittämiseen laaja-alaiseksi palveluja tuottavaksi kokonaisuudeksi. Hanke edistää ja nopeuttaa yritysten tutkimukseen pohjautuvaa tuotekehitystyötä. |
| Toimenpiteet | Investointihankkeen toteutus on jaettu kahteen työpakettiin. Työpakettien toteutuksista vastaa Savonia-ammattikorkeakoulun Bio- ja kiertotalousvahvuusalan TKI-yksikkö.
Työpaketti 1 – Biojalostusteknologian monitorointi ja mallinnus R&D Maatalouden ja teollisuuden alihyödynnetyt sivuvirrat, kuten erilaiset peltobiomassat ja elintarviketeollisuuden juuresten viljelyn hyödyntämättömät osat, toimivat raaka-aineena biojalostusteknologian todentamiseen uusien kiertotalouden tuotteiden validontiin. Biojalostusteknologian kulmakivenä toimii prosessin monitorointi analytiikka, jolla varmistetaan mikrobipohjaisen teknologian toiminnallisuus. Laboratoriossa todennettavalla pilotoinnilla pohjustetaan tyypillisesti kentällä asiakaskohteissa tehtäviä teollisen mittakaavan on-site pilotointeja ja ne ovat oleellinen osa uusien prosessien kehittämiseen liittyvää tuo-tekehitystyötä. Tämän työpaketin kokonaiskustannukset ovat 100 k€ ja työpakettia todennetaan koko hankeajan. Hankittavat pienlaitteistot liittyvät mikrobiologisen biojalostusteknologian kehittämiseen ja monitoroinnin todentamiseen osana soveltavaa tutkimusta ja yritysten kanssa tehtävää yhteistyötä. Hankittavaksi esitettävät laitteistot ovat: • Biojalostusteknologiassa voidaan hyödyntää sekä aerobisia että anaerobisia olosuhteita. Biojalostusteknologiaan liittyy olennaisesti biomassan esi- ja jälkikäsittely tarvittavine mitta- ja analyysilaitteineen. Biomassojen käsittelyteknologiana hyödynnetään erilaisia sekoitustekniikoita (magneettisekoittaja, keitto, sentrifuugaus). Yksinkertaisimmat monitoroinnin mittaukset käsittävät prosessin tilan seurantaa (esim. hach multimittari, johon kytkettävissä pH, ORP, johtokyky ja happi anturit) ja mahdollistavat tarvittavat säätöparametrien toteuttamisen. • Anaerobisessa biojalostusteknologiassa muodostuu aina vääjäämättä mikrobien aineenvaihdunnan lopputuotteena orgaanisia happoja, joiden todentamisella (esim. automaattititraattori) voidaan prosessia optimoida ja monitoroida haluttuun suuntaan lopputuotteiden maksimoimiseksi. • Selektiivinen monitorointianalytiikka vaatii toimiakseen prosessilaitteiden ja välineiden selektiivisen puhdistamisen (tiskikone) sekä analyysipuhtaan veden valmistamisen (puhdasvesilaitteisto). • Yrityksille, toimijoille ja verkostoille palvelun tarjonta voi biolaboratorion osalta käsittää yhteistyötä yhdessä tehtävänä tutkimuksena laboratoriossa mutta myös toisaalta yritykset ovat tervetulleita tiloihimme työskentelemään. Laboratorion tulee pystyä tarjoamaan tilojen lisäksi näytteenotto ja -käsittely astioita ja muita laboratorion pientavaroita sekä suojavarusteet (labratakin, hanskat jne) turvalliseen laboratoriotyöskentelyyn. Työpaketti 2 – Biojalostusteknologian ja ravinneanalytiikan avulla palveluja yritysten tarpeiden mukaisesti Uusioraaka-aineet ovat ratkaisevan tärkeitä kiertotaloudelle. Muuttuneen maailman tilanteen myötä kierrätyslannoitteiden kehittäminen ja energiantuotannon erilaiset tuotannonmuodot ovat nousseet ratkaisevan tärkeiksi niin ruuan tuotannossa kuin muussakin. Maatalouden taloudellisesti tiukentunutta tilannetta tulee myös tukea tutkimuksen ja kehittämisen avulla. Tämän työpaketin kokonaiskustannukset ovat 250 k€ ja työpakettia todennetaan koko hankeajan. Biojalostusteknolgian ja bioprosessien palvelun tarjonnan kehittämiseksi hankittavaksi esitettävät laitteistot ovat: • Anaerobista biojalostusteknologiaa hyödynnettäessä tuotettujen kaasujen (metaani, hiilidioksidi, rikkivety ja vety) tarkka analytiikka on ratkaisevan tärkeässä asemassa kannattavuuslaskelmien ja tasetarkastelujen (Proof of concept) laskelmien todentamisessa. Tällä hetkellä ei ole markkinoilla yhtä laitetta, jolla kaikki saisi kerralla mitattua. Biokaasun tuotannossa metaanin ja hiilidioksin analysointtin (biokaasuanalysaattori) on oma laitteensa ja vastaavasti biovedyn tuotannossa vedyn ja rikkivedyn (biovetyanalysaattori sekä tilavuudenmittasäiliö muodostuneen kaasun validointiin) analysointiin oman |
| Tulokset | Biolaboratoriossa toteutettavien laboratoriomittakaavan demonstraatioiden ja pilotointien jälkeen yrityksillä on konkreettista lisätietoa kehittämismahdollisuuksista kohti ympäristövastuullista kiertotaloutta. Hankkeen tuloksena luodaan uusia toimintamalleja yritysten hukka- ja sivuvirtojen hyödyntämisestä sekä edesautetaan yritysten välistä yhteistyötä kiertotalouden edistämiseksi. Toimintamallien avulla materiaalitehokkuus on vahvistunut, sivuvirtojen hyödyntäminen tehostunut sekä uusia korkeamman jalostusasteen tuotteita syntynyt. Luonnonvarojen kestävä käyttö on lisääntynyt ja neitseellisille raaka-aineille on luotu vaihtoehtoja. |
| Kumppanit | Hankkeen varsinaiset kohderyhmät ovat pohjoissavolaiset bio- ja kiertotalouden yritykset, palveluyritykset, toiminnanharjoittajat, maa- ja metsätalouden harjoittajat sekä oppi- ja tutkimuslaitokset. Lisäksi kohderyhmänä ovat bio- ja kiertotalouden toimijat laajemmin kansallisesti. Uusimpana tulokkaana kohderyhmissä ovat jo toiminnassa olevat biokaasulaitokset, jotka kaipaavat apua laitoksen käsittelyjäännöksen ravinneanalytiikassa ja uusien syötteiden biokaasuntuotannon potentiaalin määrittämisessä.
Hankkeen kohderyhmää ovat erityisesti biotalouden toimijat, uusia innovaatioita alalle kehittävät startup-yritykset, pk-yritykset sekä suuremmat veturiyritykset, vihreän siirtymän yritykset ja toimijat, jotka vievät yrityksiä kohti kestävää kasvua ja hiilineutraalia yhteiskuntaa. Tulevaisuudessa ympäristövastuullisuus, hiilineutraalisuus ja kiertotalous tulevat korostumaan yritysten toiminnassa entisestään sekä näiden seurauksena kiertotalousliiketoiminta tulee korostumaan. Viimeksi mainittu nähdään vielä yritysten toiminnassa hyvinkin vieraana työkaluna, kiertotaloutta ei tulekaan käsitellä yhtenäisenä liiketoimintamallina, vaan se tarjoaa erilaisia lähestymistapoja ja mahdollisuuksia hyödyntää resursseja tehokkaasti ja luoda kestävää taloudellista arvoa. Kiertotalouden myötä neitseellisten materiaalien käyttö laskee sivuvirtojen käytön tehostuessa. |
| Rahoittaja | JTF INV 2021-27 |