Использовать древесину в качестве топлива можно лишь после многократного производства добавленной стоимости, в конце жизненного цикла этого ценного сырья.
В Финляндии ежегодные инвестиции в исследования в области лесной промышленности составляют около 400 млн евро. Такой большой объем связан с ростом глобальной конкуренции, а также с развитием общества, требующего создания новых продуктов. Мне кажется, северные страны немного отстали от Южной Америки в создании новой продукции, и чтобы ускорить вывод новых продуктов на коммерческий рынок, необходимо развивать сотрудничество ученых и компаний.
Любая инновация – это процесс, проходящий долгий жизненный цикл. Радикальные научные инновации становятся прикладными, когда начинается их опытное производство. Затем следуют инновации в области технологии, после этого, на пике развития продукта, – инновации в области эффективности и маркетинга. Наконец, возникает необходимость в новых продуктах. Тогда в отрасли появляются идеи и бизнес-модели, которые влекут за собой структурные инновации.
Исследовательская компания Metsaklusteri была создана в 2007 г. для разработки технологий и продуктов на основе древесины. Это один из шести стратегических научно-исследовательских центров в Финляндии.
Акционерами нашей компании являются лесопромышленные концерны, производители оборудования, химические компании, исследовательские организации, а также 8 университетов. Мы определили амбициозные цели и темы исследовательских программ в области лесной промышленности.
В настоящее время компания ведет исследования по трем программам. В 2008–2011 гг. суммарный объем их финансирования составил 75 млн евро, в том числе 36 млн евро предоставило Агентство по финансированию технологий и инноваций Финляндии. В рамках программы EffTech мы разрабатываем технологии эффективного использования сырья и энергии, которые способны повысить надежность сырьевого обеспечения финских компаний, а также сократить капиталоемкость целлюлозного производства. Цель программы FoCuS – маркетинговые инновации. Исследуя цепочки добавленной стоимости и собирая информацию у компаний и потребителей, мы разрабатываем маркетинговые решения, ориентированные на потребителей.
Программа FuBio расположена в самом начале инновационного цикла, ее цель – разработать новые материалы из древесных волокон. Дерево – отличный композит с хорошими свойствами. Природа за миллионы лет смогла создать уникальный материал: стенки древесных клеток состоят из микрофибрилл, которые по своим качествам многократно превосходят пластмассы и композитные материалы, созданные человеком.
В будущем сырьем для химической и полимерной промышленности будут служить составные компоненты древесных волокон – гемицеллюлоза, целлюлоза и лигнин. Мы выделяем из древесины эти компоненты и исследуем возможные области применения каждого из них. Исследование генома тополя волосистоплодного (Populus trichocarpa) выявило в древесине гормоны роста.
Одним из этих гормонов является этилен. Если скрещивать деревья, имеющие высокий уровень содержания гормонов роста, с обычными деревьями, можно повысить скорость естественного возобновления березовой и сосновой древесины на 25%. В ходе экспериментов этилен добавлялся в древесину в пропорции 2, 10 и 50 частей на миллион.
На фотографии можно видеть темп естественного прироста в генетически модифицированной древесине. Если с помощью генетических исследований вывести трансгенные деревья, прирост древесины может увеличиться даже на 50%. Плантации подобных трансгенных деревьев можно сажать и в Финляндии, и в России.
Одним из направлений исследований является использование растворимой целлюлозы и наноцеллюлозы в производстве фольги и пленок. Из древесины можно выделять сильнодействующие органические антисептики – ксилитол и микрокристаллическую целлюлозу, клей и лаки для пиломатериалов и древесных плит.
В древесине содержится несколько веществ и полимеров, которые могут найти применение в медицине. На финском рынке уже продается крем Abilar для лечения псориаза, активные компоненты которого выделены из сердцевины ели. На американском рынке существует препарат HMRlignan, изготовленный из еловых сучьев. Его применяют для лечения болезней сердца и костей. Технологию производства HMRlignan разработал Бьярне Хольмбом из университета Турку (Финляндия).
В механической деревообработке наиболее интересные перспективы – в области многоэтажного домостроения и инженерных конструкций, например, мостов. В целлюлозно-бумажной отрасли будущее – за высококачественной дизайнерской упаковкой и бумагой, а также «умной упаковкой» с радиометками. Целлюлозу можно также использовать в производстве тканых и нетканых материалов, а наноцеллюлозу – в разработке прочных материалов для выпуска подгузников.
Использование древесины в биоэнергетике не позволяет развивать более сложные технологии применения древесного сырья в промышленности. Чтобы биотопливо было оправданно, для него должен существовать рынок сбыта. Конечно, если на заправке будут две колонки – биодизель и обычный бензин, с одинаковыми ценами и качеством, люди выберут биодизель. Однако пока этот рынок не развит. Дерево – слишком ценный природный ресурс, надо научиться его экономить. Лишь после многократного производства добавленной стоимости, уже в конце жизненного цикла продукта, можно использовать древесину в качестве топлива.
Комментарии