Fossiilseid materjale tunneme juba aastakümneid ja nende tootmise ning kasutusega tekib süsinikujalajälg, mida tuleb kliimaeesmärkide (EL kliimaneutraalne 2050) saavutamiseks vähendada. Suurim väljakutse roheleppe elluviimisel on fossiilsete materjalide asendamine biopõhistega.
Üha suureneva elanikkonna nõudluse kasv esmatarbekaupade järele on toonud kaasa vajaduse uute kestlike ja ringsete biomaterjalide ja -toodete järele.
Eesti töötleva tööstuse toodangust katavad poole puit-, plast- ja tekstiiltooted. Kõiki neid materjale saaks tulevikus toota Eesti kohalikust toormest.
Puit on tulevikumaterjal ja sellest saadavatel lignotselluloosmaterjalidel (puitkiudmass, tselluloos, nanotselluloos, ligniin, hemitselluloosid, ekstraktiivained) põhineb teaduspõhise tehnoloogiaettevõtluse kiire kasv. Mitmed Eesti iduettevõtete tooted on välja arendatud koostöös TalTechiga, näiteks Raiku OÜ puidust pakkematerjal, Sutu OÜ pilliroogkomposiidist toidunõud, Kiud packaging ringsed tekstiilijäätmetest pakendid (2023 Ajujahi võitja), Myceen OÜ seenmaterjal soojusisolatsiooniks ja Fibenol OÜ roheasfalt.
Miks peaks valima puidu-, plasti- ja tekstiilitehnoloogia magistrieriala?
Biopõhiseid materjale tuleb aga õppida kestlikult arendama, õigesti tootma ja ringselt kasutama. Seda kõike õpetatakse TalTechi puidu-, plasti- ja tekstiilitehnoloogia magistrikava kursustel „Biopolümeerid: põhiolemus, tootmine ja kasutamine“, „Biopolümeeride tehnoloogia“, „Tselluloosi derivaadid“ ja „Rohelise tehnoloogia elutsükli analüüs“.
Magistrikava prioriteetne suund on õpetada roheoskusi, et välja töötada ning arendada innovatiivseid ja kestlikke biomaterjale, segusid, tooteid ning tootmisprotsesse arvestades ohutu materjaliringlusega.
Kuna bioressurss on piiratud, peame biopõhiste materjalide väärtusahelat pikendama kasvatades lisandväärtust. Alustades ehitusmaterjalidest, pakenditest ja jätkates puidukeemiatoodete, toidulisandite, meditsiini ja farmaatsiatoodetega. Näiteks toodavad ÄIO ja Fibenol koostöös puidusuhkrutest rasvhappeid ning UPM teeb puidukiududest haavaplaastreid (FibDex) ja on puidust auto prototüübis asendanud puidupõhiste biokomposiitidega nii palju kui võimalik. Uuenduslike tehnoloogiate arendamine toimub TalTechi biopolümeeride tehnoloogia laboris, kus reaktiivse ekstrusiooni teel toodetakse tselluloosist bioplasti, mis vajab katsetootmise käivitamiseks magistrante, doktorante ja iduettevõtjatest innovaatoreid.
Biopõhiste materjalide arendamiseks kindlas kasutusvaldkonnas on vaja õppida tundma biomaterjali ehitust, et disainida materjali omadusi. Näiteks kuidas toota joogipudeleid plasti asemel puitkiudmassist või toidupakendeid, mis kaaluks vähem, oleks niiskuskindlad, aga suudaksid säilitada pakendis oleva toidu maitse.
Tootearenduse kõrval on olulised ka juhtimise ja ärivaldkonna teadmised
Uute materjalide ja tehnoloogiate arendamisel ja rakendamisel tuleb püsida turul hinnakonkurentsis. Selleks on vaja baasteadmisi tarneahela juhtimisest, strateegilisest- ja finantsjuhtimisest. Samuti tuleb õppida rakendama ökodisaini tööriistu kestlike toodete arendamiseks ja materjali elutsükli pikendamiseks.
Kliimamuutustega kohanemine vajab rohe- ja digi kaksikpööret, mis loob ka uued töökohad. Tuleviku materjalitehnoloog oskab kestlikult kasutada materjale ja tootmisressursse ning oskuslikult rakendada tehisintellekti kestlikkus biomaterjalide ja -toodete tootmises.
Õppekava tugevuseks on projektõpe, kus magistrandid tegelevad materjalide ja toodete arendusega kuni magistritööni välja. Peale magistritöö kaitsmist on meie lõpetajad leidnud põnevad töökohad ettevõtetes või asutanud oma ettevõtte või jätkanud doktoriõppes. Puidu-, plasti- ja tekstiilitehnoloogia on pidevalt arenev tulevikueriala, mis tagab head töövõimalused tulevikus.
Uuri puidu-, plasti- ja tekstiilitehnoloogia magistrieriala kohta lähemalt TalTechi kodulehelt ja kuula ingliskeelset podcasti „Green material revolution“.
Artikli allikad:
Otepää vineeritehases esitleti ainulaadsest puidust autot | Eesti | ERR
Production volume of paper and paperboard worldwide from 2010 to 2022, by type
Production of recovered paper worldwide from 1961 to 2022
Huvitavaid fakte
- Ülemaailmne paberitoodete tootmine 2022. aastal oli 414 mln t/a millest pakkematerjale oli 265 mln t/a. 192 mln t/a oli esmane tselluloosikiud ja 240 MT/a taaskasutatud paberipõhised kiud. See tähendab, et:
- tselluloosi- ja paberipõhiste materjalide sektoris on ringlustase u 55% (Euroopas 71,5% eesmärgiga saavutada 76% 2030), mis on palju parem kui fossiilsete plastmaterjalide sektoris, kus ringlussevõtu määr on alla 9%.
- 2019. aastal tekkis maailmas hinnanguliselt 353 miljonit tonni plastijäätmeid. Sellest kogusummast koguti ringlussevõtuks 55 miljonit tonni, ringlusse võeti vaid üheksa protsenti ehk 33 miljonit tonni.