Koivu jalostuu koivusokeriksi erotustekniikan avulla, esittelee professori Mika Mänttäri.
Ihmiselle luontainen uteliaisuus on tieteen ajava voima. Uteliaisuus sai munkki Nolletin vuonna 1748 tutkimaan sian virtsarakkoa ja sen läpäisevyyttä. Näin kalvosuodatus sai alkunsa ja nyt se on arkipäivään esimerkiksi puhtaan juomaveden ja maitotuotteiden valmistusmenetelmänä tai keinomunuaisena. Kalvosuodatus ei enää ole edes kallista. Esimerkiksi sata litraa merivettä suodatettuna juomavedeksi maksaa neljä senttiä.
Kalvosuodatus kuuluu Lappeenrannan teknillisen yliopiston kemiantekniikan osaston tutkimuksen ytimeen, erotustekniikoihin. Yliopistolla uskotaan erotustekniikoiden merkityksen kasvuun luonnonvarojen ehtyessä ja ympäristönsuojelun korostuessa.
Kalvosuodatus on maailmalla laajalti käytetty ja Suomessakin jo monessa mukana. Luumäellä ja Valkealassa kalvosuodatuksella poistetaan juomavedestä fluoridia, Lapinlahdella jalostetaan juuston valmistuksen yhteydessä tuotetta lastenruokiin ja Valkeakoskella ja Lohjalla puhdistetaan paperiteollisuuden prosessivesiä.
Tunturipurojen raikas vesikin puhdistetaan kalvosuodatuksella ennen kuin panimoteollisuus jalostaa siitä tuotteita. Jätevesien puhdistaminen ja jätevedessä olevien hyödynnettävien yhdisteiden talteenotto ovat maailmanlaajuisesti merkittäviä kalvosuodatuksen alueita. Kalvosuodatustekniikalla voitaisiin puhdistaa esimerkiksi Lappeenrannan jätevedenpuhdistamolta Rakkolanjokeen laskettava vesi.
Kalvosuodatusta on tutkittu LUT:n laboratoriossa 1980-luvun puolivälistä. Tutkimus painottuu tällä hetkellä arvokkaiden tuotteiden talteenottoon ja puhdistukseen puunjalostusteollisuuden prosessi- ja jäteliuoksista. Tulevaisuuden biojalostamoissa tällaiselle osaamiselle on kysyntää.
Yksi uusimmista kalvosuodatuksen käyttökohteista on koivusokerin raaka-aineen ksyloosin talteenotto puunjalostusteollisuuden jätevirrasta. Koivusokeri eli ksylitoli on tunnettu hammasystävällisenä makeuttaja esimerkiksi purukumeissa, ja sen on osoitettu ehkäisevän myös lasten korvatulehduksia.
LUT:n erotustekniikan tutkimusryhmä on osallistunut kymmenen vuoden ajan ksyloosin kalvotekniikkaan perustuvan talteenoton kehittämiseen. Menetelmä on patentoitu yhdessä Kotkassa ksylitolia valmistavan Daniscon kanssa. Kehitystyössä on käytetty yliopiston monipuolisia suodatuslaitteita pienen mittakaavan suodattimesta 45 neliömetrin suodattimeen. Yhteistyön tuloksena Itävallassa käynnistyi noin vuosi sitten kalvopinta-alaltaan 15000 neliömetriä oleva suodatinlaitteisto.
Teksti: Professori Mika Mänttäri, Lappeenrannan teknillinen yliopisto, LUT Kemia