Synteettinen biologia mahdollistaa materiaalien ja kemikaalien valmistuksen elävillä mikro-organismeilla. VTT, Tampereen yliopisto, Neste, Fortum, Kemira, Mirka ja Olfactomics yhdistävät voimansa kehittääkseen uusiutuvista raaka-aineista arjen muoviesineiden materiaaleja. Synteettisen biologian menetelmiä hyödyntävällä SynbioPro-hankkeella on suuri merkitys suomalaiselle teollisuudelle ja pyrkimykselle irtautua fossiilisista raaka-aineista.
Muovien, tekstiilien, vaippojen ja muiden arjen tuotteiden valmistuksessa käytetään fossiilisista raaka-aineista jalostettuja lähtöaineita ja peruskemikaaleja. Peruskemikaalien raaka-aineita on ollut vaikea korvata uusiutuvilla raaka-aineilla. SynbioPro-hankkeessa suomalainen tiede ja teollisuus yhdistävät voimansa kehittääkseen uusia bioteknisiä jalostusprosesseja. VTT:n koordinoimassa kaksivuotisessa hankkeessa valjastetaan mikrobit tuottamaan kemianteollisuuden peruskemikaaleja esimerkiksi maa- ja metsätalouden sivuvirroista.
Hankkeessa kehitettävä teknologia perustuu mikrobien, kuten hiivasolujen ja bakteerien, kykyyn toimia biologisina tehtaina. Suomessa on vahvaa osaamista mikrobien muokkaamisesta teolliseen tuotantoon. Viime vuosien lähes vallankumoukselliset synteettisen biologian teknologiat, kuten CRISPR-geenisakset, biologisten prosessien tietokonemallinnus ja robotiikka, ovat mahdollistaneet entistä nopeamman kehitystyön.
“Mikrobisolutehtaat voidaan valjastaa tuottamaan tulevaisuuden materiaaleja. Luonnon synteesivoima ja rikas kemia antavat meille ennennäkemättömiä mahdollisuuksia.” kertoo hankkeen johtaja, VTT:n biotekniikan tutkimusprofessori Merja Penttilä.
Hankkeen tavoitteena on muokata mikrobeja niin, että ne kykenevät muuttamaan maa- ja metsätalouden sivuvirtoja sekä selluloosaa muoviteollisuuden lähtömateriaaleiksi, kuten akryylihapoksi ja adipiinihapoksi. Niistä tuotetut materiaalit ovat oleellinen osa arkeamme, ja molempien markkinat maailmassa ovat yhteensä lähes kaksikymmentä miljardia euroa.
“Neste kehittää Veturi-hankkeessaan kestäviä ja globaalisti skaalautuvia raaka-aine- ja teknologiaratkaisuja liikennepolttoaineisiin sekä kemikaalien ja polymeerien tuotantoon. Akryylihappo ja adipiinihappo ovat tärkeiden muovituotteiden rakennuspalikoita, joita tuotetaan vuosittain globaalisti miljoonia tonneja. Maa- ja metsätalouden tähteet, kuten olki ja hakkuutähteet, ovat suuri ja vielä hyödyntämätön raaka-ainepooli. Synteettinen biologia on lupaava ja nopeasti kehittyvä tulevaisuuden teknologia. Sen avulla näitä raaka-aineita voidaan potentiaalisesti tulevaisuudessa hyödyntää uusiutuvien kemikaalien tuotannossa ja siten vähentää raakaöljyn käyttöä sekä hillitä ilmastonmuutosta”, sanoo Perttu Koskinen Nesteen innovaatiotoiminnosta.
SynbioPro on myös yksi ensimmäisistä projektijäsenistä ExpandFibre-ekosysteemissä, jota Business Finland rahoittaa Veturi-instrumenttinsa kautta. ExpandFibre on Fortumin ja Metsä Groupin yhteinen R&D-hanke, jossa keskitytään selluloosan, hemiselluloosan sekä ligniinin jalostamiseen korkean arvon tuotteiksi korvaamaan fossiilisia raaka-aineita. Synteettinen biologia mahdollistaa muuan muassa ExpandFibre-tiekartalla mainittujen hemiselluloosasokerien sekä ligniinin hyödyntämisen biopohjaisten kemikaalien valmistuksessa.
Business Finlandin ja teollisuuden veturihankkeissa akateeminen tutkimus ja suurteollisuus tekevät tiivistä yhteistyötä ratkaistakseen polttavia ongelmia ja vastatakseen vastuullisuutta vaativaan markkinakysyntään. SynbioPro-hankkeeseen osallistuvat tutkimusroolissa VTT:n lisäksi Tampereen yliopisto (prof. Ville Santala) sekä teollisen soveltajan roolissa Neste, Fortum, Kemira, Mirka ja Olfactomics.
“Synteettinen biologia on aihealue, johon Business Finlandin Bio and Circular Finland -ohjelma haluaa synnyttää uusia innovaatioekosysteemiprojekteja. Tämä siksi, että uskomme synteettisen biologian olevan merkittävä kiertotalouden mahdollistaja. Suomen mukana olo on tärkeää, jotta Suomi myös jatkossa tunnistetaan vahvaksi synteettisen biologian osaamisen maaksi. Kansainväliset yritykset etsivät jo nyt merkittäviä kestäviä ratkaisuja saavuttaakseen yrityskohtaiset ekologiset tavoitteensa”, kertoo Bio and Circular Finland -ohjelman johtaja Marika Ollaranta.
Onnistuessaan hankkeella on huomattavan suuri mahdollisuus vaikuttaa materiaalien tuotantoon tulevaisuudessa. Energiantuotannon irtautuminen fossiilisista raaka-aineista on jo megatrendi, ja seuraavaksi näköpiirissä on tarve valmistaa myös materiaaleja uusilla ympäristöystävällisillä teknologioilla. SynbioProlla on tärkeä rooli uusien bioteknologisten tuotantoreittien kehittämisessä myös kansainvälisesti.
