Teollisen biotekniikan rooli biotaloudessa, IBC Finlandin esitys
1. Teollisen biotekniikan rooli biotaloudessa 26.2.2013
Teollisen biotekniikan rooli biotaloudessa
Johdanto
Suomeen ollaan valmistelemassa kansallista Biotalousstrategiaa. Tämän esityksen tarkoituksena on tuoda
esille näkökulmia miksi teollisen biotekniikan tulisi näkyä tärkeänä osana Suomen Biotalousstrategiaa.
Teollinen biotekniikka on EU:ssa1) ja USA:ssa2) nostettu yhdeksi biotalouden kulmakivistä, joka mahdollistaa
biomassojen kestävän prosessoinnin ja uusien arvoaineiden tuoton. Euroopassa kemiallisista prosesseista
jo yli kuusi prosenttia valmistetaan bioprosesseilla ja näiden on arvioitu kasvavan 20 prosenttia vuoteen
2020 mennessä. Lisäksi biotekniikka on nostettu esille useissa muissa keskeisissä aloitteissa kuten
esimerkiksi KET (European Key Enabling Technologies)3) ja teknologiaplatformi SusChem 4).
EU:n julkaisemassa Biotalousstrategiassa (2012) yksi kolmesta päätavoitteesta on kehittää uusia
teknologioita ja prosesseja biotalouteen. Merkittävää kasvua odotetaan muunmuassa
elintarviketeollisuudesta ja biojalostamoista, jotka johtavat uusiin biopohjaisiin teollisuudenaloihin sekä
muuntavat entisiä ja avaavat uusia markkinoita biopohjaisille tuotteille. Teollinen biotekniikka on nostettu
yhdeksi viidestä tämän kehityksen mahdollistavasta avainteknologiasta.
Teollinen biotekniikka ja erilaiset mikrobitehtaat ovat jo nyt käytössä suomalaisessa teollisuudessa,
esimerkiksi elintarvike-, energia-, entsyymi-, kaivos-, lääke- ja panimoteollisuudessa. Näiden teknologioiden
yhä laajempi ja innovatiivisempi hyödyntäminen muille toimialoilla antaa merkittävän mahdollisuuden
Suomen biotaloudelle. Potentiaalin maksimaalinen hyödyntäminen vaatii huippututkimusta ja tukitoimia
tutkimuksen siirtymiseksi teollisuuteen.
Suomeen on perustettu kesällä 2012 teollisen biotekniikan klusteri IBC Finland ry, jonka tarkoituksena on
edistää suomalaisen teollisuuden kestävää kehitystä ja biotalouden toteutumista teollisen biotekniikan
keinoin. Yhdistys pyrkii vahvistamaan Suomen teollisen biotekniikan osaamista, kansainvälistä kilpailukykyä,
uuden liiketoiminnan kehittymistä ja edistämään alan yhteistyötä niin teollisuuden ja tutkimuslaitosten
kesken kuin eri toimialojen välillä (mm. metsä-, paperi-, kemia-, elintarvike-, lääke- ja energiatoimialat). IBC
Finlandin jäsenet edustavat Suomen tärkeimpiä teollisen biotekniikan hyödyntäjiä ja kehittäjiä (Valio Oy,
Roal Oy, Neste Jacobs Oy, Galilaeus Oy, Aalto-yliopisto, MTT, VTT ja Oulun yliopisto). IBC Finland toimii
läheisessä yhteistyössä alan muiden keskeisten toimijoiden kanssa, kuten FIBIC Oy ja Suomen Bioteollisuus
ry.
IBC Finland näkee teollisella biotekniikalla olevan vahvan roolin myös Suomen Biotalousstrategiassa ja
suomalaisen talouden ja teollisuuden kasvutekijänä synergiassa muiden keskeisten teknologioiden kanssa
(ICT, prosessitekniikka, erotustekniikka, clean tech, esikäsittelyt, kemia yms.)
IBC Finlandin mielestä Suomen Biotalousstrategian tulisi keskittyä laajasti eri biomassojen (metsä, agro ja
jätteet) ja näiden sivuvirtojen prosessointiin ja jalostamiseen sekä nostaa teollinen biotekniikka yhdeksi
avainteknologiaksi. Kuitujen lisäksi tulisi katsoa biomassasta saatavien arvokomponenttien käyttöä mm.
elintarvike-, kemia-, kosmetiikka- ja lääkesovelluksiin.
1) EU Bioeconomy strategy: http://ec.europa.eu/research/bioeconomy/news-events/news/20120213_en.htm
2) USA Bioeconomy Blue Print:
http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/national_bioeconomy_blueprint_april_2012.pdf
3) Key Enabling Technologies (KET): http://ec.europa.eu/enterprise/sectors/ict/files/kets/hlg_kets_report_en.pdf
4) Sustainable Chemistry Tehnology Platform (www.suschem.org)
2. Teollisen biotekniikan rooli biotaloudessa 26.2.2013
Mitkä ovat Suomen valmiudet toteuttaa biotaloutta teollisen biotekniikan keinoin?
Teollisuuden kiinnostus teollista biotekniikkaa kohtaan on kasvanut merkittävästi Suomessa ja Euroopassa
viime vuosina. Biotekniikka (sisältäen mikrobitehtaiden ja entsyymien käytön) on todettu biotalouden
tärkeäksi kulmakiveksi. Biotekniikan avulla voidaan prosessoida kestävästi ja tehokkaasti erilaisia
biomassoja ja näiden sivuvirtoja, sisältäen metsä- ja maatalouspohjaiset sekä yhteiskuntajätteet.
Mikrobitehtaiden avulla voidaan tuottaa uusiutuvista raaka-aineista kestävästi polttoaineita, materiaaleja ja
uusia tuotteita ja kemikaaleja, mm. bioetanolia, biodieseliä, xylitolia, orgaanisia happoja (biomuovien ja eri
materiaalien lähtöaineita), teollisia entsyymejä (sellulaasit, hemisellulaasit, ligninaasit yms.), vitamiineja,
antibiootteja, panimotuotteita jne. Suomessa olemassa olevat bioprosessit ovat kustannustehokkaita ja
toimivat teollisessa mittakaavassa.
Suomessa on merkittävä entsyymiteollisuus (useita entsyymituotantolaitoksia) ja elintarvike-, panimo-,
lääke- ja energiateollisuus, jotka kaikki hyödyntävät biotekniikkaa. Suomessa tehtävä tutkimus on alallaan
kansainvälisesti arvostettua ja kansallinen T&K –rahoitus on kannustanut yrityksiä sijoittumaan Suomeen.
Suomella on myös vahva biotekniikkaa täydentävä insinööriosaaminen ja laaja osaaminen biomassan
käsittelystä, prosessoinnista ja konvertoinnista lisäarvotuotteiksi. Teollisessa biotekniikassa on perinteisesti
ollut hyvä yhteistyö teollisuuden ja tutkimusorganisaatioiden välillä, mikä mahdollistaa uusien
innovaatioiden syntymisen ja tehokkaan siirtymisen teollisuuden käyttöön.
Suomessa on Euroopan mittakaavassa ja myös globaalisti verrattuna erittäin suuret biomassa- ja vesivarat
henkeä kohti. Tämän hyödyntämistä varten Suomessa on olemassa teollinen pohja sekä infrastruktuuri,
joilla on kilpailukykyiset edellytykset biopohjaisten tuotteiden kehittämiseen. Tämän teollisen pohjan ja
laajojen biomassavarantojen hyödyntäminen käyttäen mikrobitehtaita ja entsymaattisia
prosessointimenetelmiä uusin tavoin luo uutta merkittävää liiketoimintapotentiaalia Suomelle, mm.
polttoaineiden, uusien tuotteiden ja materiaalien muodossa. Liiketoiminnan kehittäminen edellyttää
valittujen materiaalien konvertointia lisäarvotuotteiksi.
Mitä teollisen biotekniikan mahdollisuuksien toteuttaminen Suomessa vaatii?
Biotekniikan käyttöönottaminen yhä laajemmin teollisuudessa vaatii bioprosessien mahdollisuuksien
tiedostamista, lisäämistä ja kokeilujen mahdollistamista.
Tarvitaan uutta teolliseen biotekniikkaan pohjautuvaa tutkimusta ja T&K -toimintaa ohjelmien
(perustutkimus ja sovellettu) muodossa, mm. seuraavissa aiheissa: biomassojen käytön optimoinnista
bioteknologiaa hyödyntäen, uusien tuotteiden bioteknisten valmistusmenetelmien kehittämisestä sekä
uusien bioteknisten työkalujen kehittämistä uusiin innovatiivisiin teollisuussovelluksiin biotalouden saralla.
On kiinnitettävä huomio siihen, että tutkimus ja kehitys tehdään yhteistyössä alan yritysten ja
tutkimuslaitosten/yliopistojen kanssa, jotta ideasta saadaan liiketoimintaa. Tutkimuksen tueksi tarvitaan
myös pilotointeja ja proof-of concept vaiheiden toteuttamismahdollisuuksia. Lisäksi tarvitaan
demonstraatioiden kehittämistä ja toteuttamista ilman suuria investointeja (keskitettyjä demoja). Ennen
kaikkea tarvitaan avoimuutta,yhteistyötä ja toimialarajojen ylittäviä keskusteluyhteyksiä (mm. metsä-,
elintarvike-, entsyymi- ja, energiateollisuus,insinööritoimistot).
Tällä hetkellä biopohjaiset ja bioteknologisin menetelmin tuotetut tuotteet joutuvat hintakilpailuun
perinteisen kemianteollisuuden tuotteiden kanssa. Jatkossa erilaisten ympäristövaikutusten (CO2-päästöt,
3. Teollisen biotekniikan rooli biotaloudessa 26.2.2013
veden kulutus, ympäristön kemikalisoituminen, ekotoksiset vaikutukset) kustannukset on tavalla tai toisella
siirrettävä osaksi lopputuotteiden hintaa ja tällöin kestävien biotuotteiden ja teollisen bioteknologian
todellinen kilpailukyky saadaan esille.
Teollinen biotekniikka ja biotalouden arvoketjut
Biotalous ulottuu yli koko arvoketjun, lähtöaineesta lopputuotteeseen ja kuluttajan käyttöön. Biomassan
prosessointi erilaisiin käyttötarkoituksiin kestävästi ja materiaalikierron periaatteet huomioiden edellyttää
verkostoitunutta toimintaa. Teolliselle biotekniikalle yli toimialarajojen toimiminen on luontaista, koska
samankaltaisia tekniikoita voidaan hyödyntää alkulähteestä ja lopputuotteesta riippumatta eikä sovellus
rajoitu toimialoihin.
Teollinen biotekniikka, yhdistettynä muihin tekniikkoihin (erotustekniikat, fraktiointi, kemia, clean tech, ICT)
on uusien biotalouden arvoketjujen (sisältäen suuret ja pienet toimijat) ja ekosysteemien keskeinen tekijä.
Tämän toteuttaminen vaatii poikkitieteellisiä ja eri teollisuudenalojen rajoja ylittäviä keskusteluväyliä ja
yhteistyöprojekteja. Tästä on jo olemassa onnistumisen merkkejä, mm. teollisuuslähtöisen ja
poikkitieteellisen klusteritoiminnan muodosssa.