
Suomen metsäteollisuuden tuotannon arvosta katosi kolmannes kuluvan vuosituhannen ensimmäisellä vuosikymmenellä. Uusi nousu on rakennettava energia- ja resurssitehokkaiden innovaatioiden varaan.
”Suomi elää metsästä, on metsässä ja on metsä”, kiteytti historioitsija Markku Kuisma teoksessaan Metsäteollisuuden maa vuonna 1993. Kiteytys pitää sisällään sen tosiasian, että Suomi ja suomalaiset ovat halki vuosisatojen hankkineet elantonsa metsästä.
Metsätalouden keskeinen moottori on kuitenkin vaihdellut eri aikakausina. Ensin elettiin turkismetsästyksellä, josta siirryttiin tervantuotantoon ja siitä sahateollisuuteen. Viime vuosisadalta näihin päiviin asti alaa on hallinnut paperi- ja kartonkiteollisuus.
Uusin moottorimme on kuitenkin hyytynyt tällä vuosituhannella. Professori Lauri Hetemäki ja vanhempi tutkija Riitta Hänninen kuvasivat tapahtunutta kehitystä muutama vuosi sitten Kansantaloudellisessa aikakauskirjassa ilmestyneessä artikkelissaan, Suomen metsäalan taloudellinen merkitys nyt ja tulevaisuudessa. He kiteyttivät muutoksen niin sanottuun kolmanneksen peukalosääntöön. Sen mukaan monet keskeisistä metsätaloutta kuvaavista tunnusluvuista ovat tällä vuosituhannella pienentyneet suurin piirtein kolmanneksen niiden huippuluvuista.
Metsäteollisuuden tuotannon bruttoarvosta katosi vuodesta 2000 vuoteen 2011 mennessä lähes 29 prosenttia. Samaan aikaan metsäteollisuuden vienti laski 32,5 prosenttia.
Vuosina 2005–2015 Suomessa sammutettiin yhteensä 34 yksittäistä paperikonetta. Metsäteollisuuden kotimaiset reaaliset investoinnit taas puolittuivat vuosina 2007–2012 vuosien 2000–2006 keskimääräisestä tasosta.
Osa metsäteollisuuden alamäestä selittyy EU:n, Yhdysvaltojen ja Suomen heikolla talouskehityksellä. Se on vähentänyt lopputuotteiden kysyntää vientimarkkinoilla ja kotimaassa.
Mutta suurin syy metsäteollisuuden kriisiin on ollut lopputuotteen kulutuksessa tapahtunut muutos. Etenkin paperituotteita on tuotettu maailmalla kysyntään nähden liikaa, mikä on johtanut hintojen putoamiseen alle kannattavuusrajan. Tuotannon ylikapasiteetti on ollut seurausta siitä, että digitalisoitumisen myötä painopapereiden kulutus on laskenut tasaisesti vuosituhannen vaihteesta asti.

Jonkin verran valoa metsäalan yleiseen synkkyyteen on tuonut sellun jo useita vuosia jatkunut hyvä menekki. Etenkin Aasian markkinat ovat tarvinneet sellua pehmopaperin ja pakkauskartongin valmistukseen.
Joka tapauksessa Suomen metsäteollisuus elää parhaillaan yhtä historiansa merkittävimmistä murroskausista. Vertailukohtaa murrokselle täytyy hakea aina 1860-luvulta asti. Tuolloin puukuidut tulivat lumpun tilalle paperin raaka-aineeksi, höyrysahoja alettiin rakentaa ja tervanpoltto sekä kaskiviljely alkoivat voimakkaasti vähentyä.
Metsäteollisuudessa käynnissä olevaa historiallista murrosta on kiinnostavaa tarkastella talouden dynamiikkaa pitkällä aikajänteellä kuvaavan Kondratieffin sykliteorian valossa. Venäläisen taloustieteilijä Nikolai Kondratieffin ja hänen seuraajiensa kehittämän teorian mukaan maailmantalouden dynamiikka on parhaiten selitettävissä aaltoliikkeenä, jossa aallonpituus on kymmenien vuosien mittainen. Kondratieffin itsensä mukaan aallonpituus on 45–60 vuotta. Jotkut toiset tutkijat asettavat haarukan toisin. Oleellista on kuitenkin itse pitkä aaltoliike, taantumasta nousuun ja takaisin.
Teorian ideana on, että pitkäkestoiset nousukaudet syntyvät teknologisten innovaatioiden varassa. Innovaation vaikutus sammuu aikanaan, jolloin talous suistuu lamaan, kunnes uusi innovaatio saa taas aikaan uutta kasvua. Tähän mennessä elettyjä nousuja ovat edesauttaneet höyrykone (1780-luvulla), rautatiet (1840-luvulla), sähkö ja polttomoottori sekä kemianteollisuus (1890-luvulla), transistoriteknologia, viihde-elektroniikka, radio ja tv (1950-luvulla) sekä mikrotietokoneiden laajamittainen käyttö, tietoverkot ja ohjelmistot (1990-luvulla).
Kondratieffin teoriaan perehtyneiden tutkijoiden mukaan elämme parhaillaan uusimman, eli kuudennen aallon syntyvaihetta. Vuosituhannen puoliväliin asti kestävän syklin merkittävin ero edelliseen nähden on se, että raaka-aineiden ja energian hinnat ovat nousussa, eikä nykyisellä teknologialla voida enää laskea niiden hintaa.
Siksi talouden ja tuotannon keskiöön ovat nousemassa niukkuuden teknologiat, joilla tuotetaan ratkaisuja ihmiskunnan suuriin ongelmiin ja hyvinvointiin. Energia- ja resurssitehokkuus sekä uudenlaiset materiaalit ovat kuudennen aallon keskeisiä ajureita.
Turun yliopiston Tulevaisuuden tutkimuskeskuksen professori, Markku Wilenius, on toiminut tulevaisuuden tutkimuksen parissa 20 vuotta. Viime aikoina hän on tutkinut tulevaisuuden megatrendejä ja talouden pitkiä syklejä muun muassa Kondratieffin teorian avaamasta näkökulmasta. Wileniuksen mukaan suomalaisella metsäteollisuudella on edessään suuria haasteita, kun kuudes aalto alkaa voimistua.
”Metsäteollisuuden syntyvaiheessa näkyy vaikutuksia ensimmäisestä ja toisesta aallosta. Niiden keskeiset teknologiset ajurithan olivat höyrykone ja rautatiet”, Wilenius toteaa.
”Mutta varsinaiseen kukoistukseen ala nousi kolmannen aallon, eli sähkön ja kemianteollisuuden, myötä. Myös viidennen aallon merkitys alalle on ollut tärkeä. Yksi viidettä aaltoa luonnehtiva ilmiö on ollut informaation räjähdysmäinen kasvu, mikä näkyi painopaperien kysynnän valtavana kasvuna.”
Menestyäkseen tulevaisuudessa alan pitäisi olla jo hyvää vauhtia valmistautumassa kuudenteen aaltoon. Vanhat, aikaisemmissa aalloissa tuottoisiksi osoittautuneet ideat sen suhteen, mitä puulla ja puukuidulla voi ja kannattaa tehdä, eivät päde tulevaisuudessa. Suomalaisten olisikin löydettävä metsä jälleen kerran uudestaan.
”Viestinnän vallankumous tekee tilaa materiaalivallankumoukselle”, Wilenius luonnehtii.
”Suomalaisen metsäteollisuuden olisi siirryttävä paperiteollisuudesta uudenlaisiin biopohjaisiin tuotteisiin.”
Miten metsä sitten löytyy uudestaan? Missä ovat uudet innovaatiot, joiden varassa suomalainen metsäteollisuus voisi lähteä ratsastamaan Kondratieffin kuudennen aallon harjalla?
FIM Lounge pyysi joukkoa metsäalan asiantuntijoita listaamaan metsäteollisuuden kannalta lupaavimpia uusia innovaatioita. Mielenkiintoisella tavalla kaikki saamamme ehdotukset liittyvät tavalla tai toisella energia- ja resurssitehokkuuteen.

Esimerkiksi VTT:llä kehitetty vaahtorainaus on uudenlainen tapa valmistaa muun muassa paperia ja kartonkia. Nimensä mukaisesti vaahtorainauksen idea on siinä, että veden sijaan sellukuitu sekoitetaan vaahtoon. Perinteisessä paperinteossa massasta on 99 prosenttia vettä. Vaahtorainauksessa massaan sekoitetaan ilmaa.
Uudella teknologialla säästetään kuituraaka-ainetta parhaimmillaan kymmeniä prosentteja perinteisiin menetelmiin verrattuna. Vaahtorainaus säästää myös vettä ja massan kuivatukseen tarvittavaa energiaa.
Koska kuitumassa sisältää hyvin suuren määrän ilmaa, antaa vaahtorainaus nykyistä paremmat mahdollisuudet vaikuttaa lopputuotteen ominaisuuksiin. Luvassa on muun muassa entistä kevyempiä, tasalaatuisempia ja paremman näköisiä kartonkituotteita, hygieniapapereita, eristeitä ja suodattimia.
Vaahtorainaus on jo siirtynyt laboratorioista teolliseen pilotointiin. Se yleistynee tuotannossa ensi vuosikymmenen puolivälissä.

Paperin- ja kartongin osalta uusia innovaatioita ovat myös muovattava kartonki sekä älypaperit ja -pakkaukset. Vaikka kartongilla on materiaalina paljon etuja – se on ympäristöystävällistä, kierrätettävää, uusiutuvaa, lämmön- ja kylmänkestävää ja siinä on hyvä painopinta – on se myös varsin haasteellinen muokattava. Kartonki ei kestä suurta muovausta, vaan repeytyy helposti muotoon puristettaessa.
Kartonginvalmistuksen kuumimpia tutkimus- ja puheenaiheita onkin tällä hetkellä se, miten kartonkia voidaan prosessoida muovin tavoin syvävetotyyppisissä prosesseissa. Tämä mahdollistaa kokonaan uudentyyppisten kartonkipakkausten valmistuksen. Muovattavalla kartongilla on hyvät mahdollisuudet vallata alaa muovilta pakkausteollisuuden materiaalina.
Pakkauksiin ja papereihin on tulossa myös entistä enemmän älyä. Paperille ja kartongille voidaan painaa esimerkiksi sähköisiä virtapiirejä. QR-koodit ja pakkauksiin integroidut rfid-tunnisteet ovat jo arkipäivää.
Sovellusmahdollisuudet ovat rajattomat. Paperille on jo painettu kaiuttimia ja mikrofoneja. VTT on valmistanut paperin, joka ilmaisee, onko sille tipautetussa näytteessä hemoglobiinia. Älypakkaukset voivat muistuttaa vaikkapa lääkkeenottohetkestä tai ilmaista, jos kylmässä säilytettävän ruoan kuljetuksen kylmäketju on katkennut.

Maailmassa valmistetuista tekstiilikuiduista puolet tehdään öljypohjaisista polyestereistä ja 40 prosenttia puuvillasta. Puuvilla on ekologisesti hankala materiaali, koska sen valmistukseen käytetään paljon vettä ja viljelyyn isoja alueita. Polyesterin hinta on ollut korkea, koska öljy on kallista. Myös polyesterillä on omat ympäristöongelmansa.
Uudentyyppisille, entistä ympäristöystävällisemmille kangaskuiduille ja valmistusmenetelmille alkaa olla tarvetta. Selluloosasta on tehty tekstiiliä jo pitkään, mutta nyt tutkijat ja tuotekehittäjät ovat ottaneet tällä saralla aimo harppauksia.
Yksi lupaavimmista innovaatioista on niin sanottuihin ionisoiviin liuottimiin perustuva Ioncell-menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa korkealaatuisia tekstiilikuituja ja myös erilaisia teknisiä materiaaleja. Ioncell-kuitu on yhtä lujaa kuin hamppu ja kaksi kertaa vahvempaa kuin viskoosi.
Ioncell-menetelmä on lähtöaineidensa osalta hyvin joustava. Tekstiilejä voidaan tehdä esimerkiksi paperimassasta, kierrätetyistä kuiduista, kuten vanhoista sanomalehdistä ja puuvillavaatteista, tai melkein mistä tahansa jonkin verran puhdistetusta selluloosasta.

Menetelmä sai runsaasti huomiota pari vuotta sitten, kun Marimekko esitteli ensimmäisen Ioncell-kankaasta tehdyn vaatteen, Allu-mekon. Sen teollistamiseen kuluu kuitenkin vielä vuosia.
Nanoselluloosa on myös erittäin lupaava tulevaisuuden materiaali. Ensimmäiset kokeilut alle sadan nanometrin kokoisiksi yksiköiksi pilkotun selluloosan valmistuksesta tehtiin jo 1980-luvun alussa. Tuohon aikaan tuotteen valmistus kulutti kuitenkin paljon energiaa, eikä sitä ollut järkevää soveltaa kaupallisesti. Sittemmin prosessin energiankulutusta on kyetty vähentämään ja nanoselluloosan valmistaminen teollisessa mitassa on tullut mahdolliseksi.
Nanoselluloosalla on monia käyttökelpoisia ominaisuuksia, kuten biohajoavuus, lujuus ja muokattavuus. Ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi materiaali tulee tulevaisuudessa korvaamaan tai täydentämään lukemattomia nykyisiä materiaaleja, mutta sen avulla voidaan valmistaa myös omaisuuksiltaan jopa vallankumouksellisia tuotteita.
Nanosellun avulla voidaan esimerkiksi tehdä papereista, kartongeista ja erilaisista komposiiteista entistä lujempia. Sitä voidaan käyttää myös betonin lisäaineena, elintarviketeollisuudessa sakeutusaineena, kosmetiikkateollisuudessa täyteaineena ja pakkausteollisuudessa biohajoavien muovien valmistuksessa tai muovin korvikkeena. Elektroniikkateollisuuden sovelluksia ovat esimerkiksi läpinäkyvät näytöt, taipuisat aurinkopaneelit ja tulostettava elektroniikka.
Nanoselluloosa sopii hyvin erilaisten komposiittien komponentiksi. Komposiitit ovat kahden tai useamman materiaalin yhdistelmiä, joissa materiaalit toimivat yhdessä, mutta eivät ole liuenneet tai sulautuneet toisiinsa. Esimerkkejä perinteisistä komposiiteista ovat teräsbetoni, lasikuitu ja autonrengas.
Puu on itsessään jo luonnonkomposiitti, jonka rakenneaineena on selluloosa ja sidosaineena ligniini. Puu- ja sellukuiduilla voidaan myös korvata perinteisiä kuitumateriaaleja, kuten esimerkiksi lasikuitua ja synteettisiä kuituja.

Biokomposiitteja on helppo muokata, ja ne ovat ympäristöystävällisiä. Niissä voidaan myös käyttää aiemmin hukkaan mennyttä kuitujätettä. Käyttökohteita tällaiselle biokomposiitille löytyy mitä moninaisimpia, esimerkkeinä mainittakoon sisustuspaneelit, terassilaudat, autot ja lentokoneet sekä biokipsi.
Öljyn kallistuessa ja ympäristötietoisuuden noustessa liikenteen käyttämiä fossiilisia polttoaineita on alettu korvata biopohjaisilla polttoaineilla. Vuosituhannen vaihteessa markkinoille tulivat niin sanotut ensimmäisen sukupolven biopolttoaineet. Sokeri- ja tärkkelyspitoisista kasveista on tehty bioetanolia ja öljypitoisista kasveista ja bioraaka-aineista biodieseliä.
Ensimmäisen sukupolven biopolttoaineita on kritisoitu muun muassa siitä, että niiden valmistuksessa käytetään ruoaksi kelpaavia raaka-aineita. Näin ei ole asian laita toisen sukupolven biopolttoaineiden kanssa, sillä niiden raaka-aineita ovat kasvi- ja puupohjainen selluloosa sekä jätteet. Uusiutuvilla puupohjaisilla biopolttoaineilla voidaan vähentää liikenteen päästöjä merkittävästi pitäen samalla huolta siitä, että tuotanto on kestävällä pohjalla.
Suomi on edelläkävijä puupohjaisten liikenteen polttoaineiden kehittämisessä ja valmistamisessa. Reilu vuosi sitten Lappeenrannassa aloitti toimintansa maailman ensimmäinen puupohjaista dieseliä valmistava biojalostamo. UPM:n jalostamo käyttää raaka-aineenaan selluntuotannon sivutuotteena saatavaa mäntyöljyä ja se tuottaa vuodessa noin 120 miljoonaa litraa uusiutuvaa biodieseliä. Biodieselin maailmanlaajuisen kysynnän arvioidaan vuonna 2020 olevan noin 45 miljardia litraa.

Kuinka merkittävää liiketoimintaa metsäteollisuuden uusien innovaatioiden varaan voidaan sitten rakentaa? Osa innovaatioista, kuten esimerkiksi vaahtorainaus, nanosellu ja Ioncell-menetelmä ovat vasta tutkimus- ja tuotekehitysvaiheessa. Toisia, kuten vaikkapa puupohjaisia komposiitteja ja toisen sukupolven biopolttoaineita valmistetaan jo teollisessa mittakaavassa.
Metsäteollisuutemme tuotannon arvo oli 20,7 miljardia euroa vuonna 2013. Tähän suhteutettuna uusien innovaatioiden varassa tehtävä liiketoiminta ei ole vielä kovin suurta. UPM:n biojalostamon liikevaihto esimerkiksi on 160 miljoonan euron luokkaa. Yhtiö on tosin ilmoittanut, että uusiutuvan dieselin osalta tavoitteena on pitkällä tähtäimellä miljardiluokan liikevaihto.

Toisaalta esimerkiksi Metsä Fibren tekemä – Suomen metsäteollisuuden historian suurin investointi – osoittaa, että metsäteollisuus uskoo innovaatioihin. Äänekoskelle rakennettava 1,2 miljardia euroa maksava biotuotetehdas tuottaa sellun ohella sekä tuotteita, joita valmistetaan jo nykyisillä sellutehtailla, että myös uusia tuotannon sivuvirroista saatavia jalosteita. Mahdollisiksi uusiksi tuotteiksi yhtiö on maininnut muun muassa rikkihapon, metanolin, tekstiilikuidut, biokomposiitit, ligniinijalosteet, lannoitteet ja biokaasun. Biokaasusta ja biokomposiitista on jo tehty päätökset. Niitä toteuttavat suomalaiset pk-yritykset EcoEnergy SF ja Aqvacomp.
Tällä hetkellä Metsä Fibren 1,4 miljardin euron liikevaihdosta noin 10 prosenttia tulee biotuotteista. Kun Äänekosken uusi tehdas valmistuu vuonna 2017, muiden tuotteiden osuus liikevaihdosta kaksinkertaistuu 20 prosenttiin.
Metsä Groupin biotuotetehdas on oiva esimerkki siitä, miten Suomi kiipeää takaisin puuhun Kodratieffin kuudennen syklin alkaessa voimistua. Tehtaan toiminnan ytimessä ovat juuri kuudennen syklin keskeiset ajurit, energia- ja resurssitehokkuus sekä uudenlaiset materiaalit. Biotuotetehtaassa puuraaka-aine ja sivuvirrat hyödynnetään tuotteina ja bioenergiana sataprosenttisesti. Samalla sen ympärille rakentuu liiketoimintaekosysteemi, joka synnyttää ja tuottaa tulevaisuuden biotuotteita erilaisissa kumppanuusverkoistoissa.
Artikkelissa mainittujen innovaatioiden valinnassa auttoivat seuraavat asiantuntijat:
Ali Harlin, tutkimusprofessori, VTT
Ilkka Kilpeläinen, professori, Helsingin yliopiston kemian laitos
Janne Laine, dekaani, Aalto-yliopiston tekniikan korkeakoulu
Juuso Konttinen, VP Biochemicals, UPM
Markus Mannström, teknologiajohtaja, Stora Enso
Niklas von Weymarn, tutkimusjohtaja, Metsä Fibre
Suomalainen metsäosaaminen on maailman kärkeä
Metsäsektori hakee toimintaansa dynaamisuutta panostamalla tutkimukseen ja tuotekehitykseen, arvioi FIM Fenno Sijoitusrahaston rahastonhoitaja Ville Kantola. Uusissa innovaatioissa huomionarvioista on etenkin niiden laaja kirjo.
1. Metsäala katsoo tulevaisuuteen
Metsäteollisuuden uudet innovaatiot kertovat siitä, että suomalainen metsäosaaminen on maailman kärkeä. Yritykset myös panostavat aktiivisesti tutkimukseen ja tuotekehitykseen, mikä on hyvä asia. Ala on nyt etunojassa, hakee toimintaansa dynaamisuutta ja ottaa riskejä.
2. Merkittävää liiketoimintaa
Metsäsektorilla menee ihan mukavasti. Samalla esimerkiksi UPM:n tulos kertoo siitä, miten uudet kasvuhankkeet ovat alkaneet tuottaa tulosta. Metsäteollisuuden innovaatioiden osalta on innostavaa havaita, että jotkut niistä, kuten esimerkiksi toisen sukupolven biopolttoaineet, ovat jo merkittävää liiketoimintaa. Toisissa taas on huomattavan paljon potentiaalia tulevaisuudessa.
3. Innovaatioiden kirjo on laaja
On hyvä huomata, miten laajalla kirjolla metsäteollisuus kehittelee innovaatioita – nanosellusta aina vaahtorainaukseen. Sekin on kiinnostavaa, että potentiaalisia sovelluskohteita löytyy erittäin monelta toimialalta. Vaikka emme vielä tiedä, mistä innovaatioista kehkeytyy todella suurta liiketoimintaa, uskon, että sitä joka tapauksessa syntyy.
Ville Kantola on Suomeen sijoittavan FIM Fenno Sijoitusrahaston rahastonhoitaja.

Klassikkoautot: Ferrari 348TB – sijoitushevonen
FIM Loungen kahdeksanosaisessa sarjassa pureudutaan klassikkoautojen maailmaan. Sarjan kahdeksannessa osassa tarkastelemme Maranellon legendaarisen oriin, Ferrarin, arvoa sijoituskohteena. Klassikkoautojen maailmaa, historiaa,...
LUE JUTTU