Puidutööstuse kasutamata võimalus seisab Eesti ukse taga

Jaan Kers näitamas nanotselluloosi, mis näeb välja kui valge veidi sültjas aine. Kersi teises käes on tükike kuivatatud aerogeeli. Foto: Viio Aitsam

Uksest sisse astumine on teadlaste* sõnul lähima kümne aasta küsimus, kuid teada pole, kas uue tehase taga on siis eestlased või keegi Skandinaaviast.

Selle kirjutise ajend oli uudishimu: kus tahes meie puidutööstuse tulevikust kõneldakse, mainitakse ikka ka puidukeemiatooteid, bioetanooli, biometanooli, nn nanopuitu (see on tegelikult nanotselluloos) jne, kuid keegi seda lahti ei seleta. Kuna Eesti on metsariik, oleks puidukeemia areng loogiline. Aga mida see sisuliselt tähendab? Kas võiksime selles vallas olla millegi esmaavastajad või oleme juba ammu rongist maas?

Tallinna tehnikaülikooli professor, puidutöötlemise õppetooli juhataja Jaan Kers, kus me oma puidukeemiaga oleme?

Eestis on tselluloosi ja paberi tootmine olnud pikka aega olemas. Puidukeemias ongi just tselluloosi tootmine tähtis, sest nii tselluloos ise kui ka tootmise kõrvalsaadused (nt tallõli) ja paljud tselluloosist saadavad tooted (nt viskooskiud) on puidukeemia saadused.

Kehras toodab Horizon Tselluloosi ja Paberi AS ka tänapäeval tselluloosi, kasutades sulfaatkeedu tehnoloogiat ja okaspuitu. Teine tootmine on Kundas, kus Estonian Cell toodab keemilis-mehaanilist haavapuitmassi.

Kas seda on vähe või palju?

Meil on puidukeemia osas üsna vähe võimekust.

Saepalgi väärindame hööveldatud ja ka viimistletud materjaliks, ümarpalki enam välja ei müü. Müüme seda hoopis profileeritud ja tehases viimistletud materjalina, liimpuitmaterjalina jne, mida saab kasutada ehituses, tehasemajade tootmises ja mööblitööstuses ‒ see kõik on Eestis väga hästi arenenud. Kogu meie metsatööstussektori efektiivsus ületab naaberriikide ettevõtete oma.

Puidukeemiatööstuses selle kõrval oleme jäänud oma tootmismahuga väga väikeseks. Mujal maailmas oli 2000. aastatel tselluloositootmise plahvatuslik kasv. Meil pärast taasiseseisvumist leidus palju nutikaid tublisid inimesi, kes suutsid metsa-puidutööstuse korralikult käima panna, aga tselluloosi-paberitööstusesse ei suutnud me piisavalt investeerida, selles olid meist palju efektiivsemad näiteks Skandinaavia maad. Meil tselluloosi ja paberi tootmine hoopis kahanes. Kahjuks ongi jäänud vaid üks okaspuidust tselluloosi keetev tehas, mida on viimasel aastakümnel tublisti uuendatud, aga tehas pole praeguse maailma tehnoloogia kõige viimane sõna.

2015. aastal oli Eestis raiemaht 10 miljonit tihumeetrit ja umbes üks miljon läks mainitud tehastele. Samas ligi kaks miljonit tihumeetrit paberipuitu läks eksporti. See on meie ressurss, mis võiks siia jääda. See kaks miljonit võiks kuluda ära Eesti uues biorafineerimistehases tselluloosi tootmiseks ja selleks, et toota tselluloosi kõrval ka teisi puidukeemiatooteid.

Kas meie praegustes tootmistes ei kasutata kõrvalprodukti uuteks toodeteks?

Kehra vabrik toodab oma tselluloosist jõupaberit. Kõrvalproduktid on seal olnud tallõli ja tärpentin. Ma ei ole kursis, kuidas on praegu. Tärpentini on seal varasematel aegadel kasutatud tootmisprotsessis ära paberimasinatel vahu kustutamisel.

Estonian Celli tehnoloogia on teine ja kõrvalprodukte puidumassist ei eraldata.

Mis asi on tallõli?

Tselluloosi keetmise protsessis toimub puidu vaikhapete seebistumine ja tekib nn sulfaatseep, mille happelisel töötlusel saadakse tallõli. See võib olla seebi tooraineks ja sellest saab kampolit, emulgaatoreid toiduainetööstuse jaoks ja paljusid muid tooteid.

Tärpentini saadakse nii, et keeduprotsessis kondenseeritakse aurufaasist välja puiduvaigust lenduvad terpeenid, millest tärpentin valmistatakse.

Mida veel võiksime toota?

Kui vaadata laiemalt, olenevad puidukeemiatootmise võimalused sellest, kui puhas tselluloos on. Traditsioonilises protsessis saab tselluloosi 40–45 protsendi puidust ja see sisaldab lisanditena hemitselluloosi ja ligniini. Kui kasutada spetsiaalset puhta tselluloosi tootmise tehnoloogiat, saab sellest toota näiteks atsetaatkiudu ja viskooskiudu, mis on tuntud kiud tekstiilitööstuse jaoks, ja nitrotselluloosi, mis sobib lõhkainete ja väetiste tootmiseks. Järgmine samm on eriti puhas nanokristalliseeritud tselluloos. Sellest saab juba hakata valmistama igasuguseid gaasibarjäärkihte, aerogeele, pinnakihi tugevdamiseks saab seda lisada viimistlusmaterjalidele, värvidele, lakkidele. Ehitusmaterjalides parandab nanotselluloos näiteks vastupanu auru läbilaskvusele. See on tänapäeval nähtavasti kõige väärtuslikum suundumus tselluloosikeemias.

Järgmine võimalus on seotud ligniini eraldamisega sulfaatkeedu mustast leelisest. Ligniinist saab valmistada mootorikütuseid, süsinikkiudu, liimvaiku ja kemikaale. Veel on võimalik tselluloositootmise musta leelist hoopis gaasistada või gaasistada otse puitu süngaasiks, millest saab katalüsaatorite abil toota metanooli ja etanooli ning nendest väga paljusid keemiatooteid. Näiteks praegu kõikjal me ümber olevatest tarbeplastidest 90–95 protsenti on toodetud maagaasist ja naftast, mida saaks hakata ise hoopis loodusliku tooraine põhjal valmistama.

Peale muu on veel nii-öelda suhkru platvorm, mis tähendab tselluloosi keedulahuse monosahhariidide kääritamist etanooliks koos kõigi etanoolil baseeruvate võimaluste kasutamisega.

Päris võimas!

See on kõik see, mida meil veel pole, aga mida mujal arendatakse. Lipulaevad on naabrid Soome ja Rootsi, samuti Saksamaa.

Kas neil käivad pigem katsetused või käib tootmine?

On kõike. Näiteks UPM Kymmenen OY oma Lapenrantaa biorafineerimistehases toodab puidutööstuse jäätmetest biodiislit, investeering oli 179 miljonit eurot. Rootsis Örnsköldsviki on rajatud biomajanduse klaster, mille südameks on tselluloositehased, eelkõige just viskoostselluloosi tehased. Viskoostselluloosikiud sööb praegu juba turul puuvilla osa väiksemaks, sest tootmisprotsess on odavam ja juba ka keskkonnasäästlikum.

Kas põhimõtteliselt on siis nii, et puust saab mööbli tuppa, riided selga, ahju küdema, autosse kütuse, toidulauale juua ja süüa?

Joodavat alkoholi puust ei saa. Ja toitu ka ei saa, neid lignotselluloosseid aineid inimese organism ei omasta, kui just kedagi vahepeal pole. Kui näiteks puidust toituvad putukad kuivatada ja jahvatada, saaksime hea proteiinirikka toidu.

Tegelikult on meil ju ka oma tõrvatootjad olemas.

Jah, on väikesed tõrvatootmisettevõtted ja toodetakse ka grillsütt puidu pürolüüsil hapniku juurdepääsuta. Kodumajapidamistes saab veel põllumajandusjäätmed panna mahutisse käärima, lisades anaeroobset bakterit, et saada biomuda. Saadava biometaani peaks muidugi veel väävlist puhastama, enne kui kütteseadmesse panna, aga nii saaks soojust. Mõõdukas koguses on võimalik lisada mahutisse ka saepuru.

Puiduga on nii, et kui tahame sellest puidukeemiatooteid valmistada, peame selle igal juhul ära peenestama. Selleks on aga lisaenergiat vaja.

Kas tselluloositootmise mustast leelisest kättesaadav vaik on seesama, mida vanasti vaigutamisega kasvavatelt mändidelt võeti?

Jah, vaigu komponendid on samad, kuid keemiliselt veidi modifitseeritud.

Mul on miskipärast tunne, et kui meil mõeldakse, mida toota, siis esimene mõte läheks ikka kütuste peale. Biodiisel ja kütteõlid.

See on siiski vaid üks võimalus. Aga mootorikütuste tootmine bioloogilisest toormest võib osutuda muude võimalustega võrreldes majanduslikult atraktiivseks küll, kui nafta hinnatase on suhteliselt kõrge.

Oletagem, et ilmub investor ja soovib Eestis rajada moodsa tehase, et hakata looduslikku plasti tootma. Kas tehnoloogiat ja tööjõudu oleks võtta?

Tehnoloogia ja seadmed on olemas, need saab põhjanaabritelt sisse osta. Aga puidukeemia spetsialiste koolitati tehnikaülikoolis viimati 1990. aastatel, mõneti jätkus see aine veel 2000. aastate alguses. Praegu ei ole puidukeemiat ühegi Eesti ülikooli õppekavas.

See on ka mõistetav. Kui oleks ka viis üliõpilast kursusel, kuidas neile öelda, et võib-olla ainult üks teist saaks Eestis tööd, sest rohkem töökohti pole. Peab olema valmis tippspetsialiste väljast ostma.

Kas seni pole lihtsalt olnud nii-öelda huvitatud osapoolt, et kursust pidada?

Kogu meie metsa-puidusektor, kaasa arvatud puidukeemiasektor, vajaks rohket ja tõhusat reklaami noorte seas, et nad näeksid ja teaksid, mis võimalused veel on peale keskkonnatehnoloogia, toiduainete tehnoloogia ja muu, mis praegu on väga populaarsed.

Peame puidukeemia spetsialisti spetsialiseerumise tekitama mõne teise, näiteks puidu õppekava juurde väikese osana, tegema väikese mooduli. Mul on see plaanis. Kui inimesed hakkavad seda valima ja on näha, et see tõesti pakub huvi, siis tuleb ilmselt ettevõtetega koostöös leida välispartner, et magistriõppeks oleks võimalik tudeng saata Soome või Rootsi. Rootsis on ülikool, kus ka puidukeemia katsetootmise labor ja võimalus tegeleda piloottootmisega, kus toodangumahtu suurendatakse järk-järgult. Sealt edasi saab õnnestumise korral fondide ja investorite abil päris tootmisele mõtelda.

Arvan, et lähema kümne aasta jooksul juhtub see, et keegi tuleb biorafineerimistehase mõttega siin Eestis välja. Iseasi, kas see on keegi Eestist või väljastpoolt.

*Jutu alguses on mainitud teadlasi. See viitab sellele, et me juturingis käis ka tehnikateadlane Rein Reiska, kes on põlvkonnast, kes Eesti puidukeemia paremaid aegu teab.

Kutsekoja uuringust

• Eesti puidukeemia madalseisu on märkinud ka sihtasutuses Kutsekoda valminud metsanduse ja puidutööstuse tööjõuvajaduse ja oskuste vajaduse uuringu koostajad. Hoolimata bio- ja rohemajanduse suurest rõhutamisest poliitilises plaanis pole meil puidukeemia valdkonnas uuringuid tellitud ja kvalifitseeritud tööjõust on suur puudus. See pärsib tugevasti selle perspektiivika valdkonna arendamist.

Allikas: SA Kutsekoda

Puidu keemilised koostisosad

• Tselluloos ‒ osakaal puuliigiti erinev, laias laastus 40–44%; ligniin ‒ okaspuidus rohkem, lehtpuidus vähem, keskmiselt 27–28%; hemitselluloosid ‒ lehtpuidus rohkem, näiteks kases 30%, okaspuidus 25% või vähem, ja mitmesugused ekstraktiivained – 5%.

• Paberi tootmisel võivad tehnilises tselluloosis või puitmassis jääda hemitselluloosid ja ligniinijäägid tselluloosi hulka, kuid paljude toodete saamiseks keedetakse tselluloosi nii, et ligniin ja kõik muud lisandid eralduksid, laguneksid või lahustuksid. Seda võimaldavad moodsad tehnoloogiad.

Allikas: Jaan Kers

Foto: Jaan Kers