Kuva: VTT

VTT uutisoi vuosi sitten viidestä energiaan, kestäviin materiaaleihin ja terveydenhuoltoon liittyvästä tutkimusinvestoinnista, jotka auttavat aloja uudistumaan ja mahdollistavat innovaatioiden skaalaamisen teolliseksi toiminnaksi. Lisäksi VTT julkaisi aloitteen kansallisen kvantti- ja mikroelektroniikkaosaamisen keskittymän luomiseksi.

Ensimmäisen vuoden aikana nämä innovaatiohankkeet Espoossa, Jyväskylässä ja Oulussa ovat koonneet yhteen yli 140 yrityskumppania. Hankkeet ovat sysänneet alkuun uusia väitöskirjatutkimuksia ja muita tutkimusaloitteita. Tutkimusinvestoinnit ovat alusta yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yritysten yhteistyölle. Ne kirittävät uusien teknologioiden, innovaatioiden ja tuotteiden syntyä.

Tutkimus- ja kehitystyö tapahtuu yhteistyössä yritysten kanssa, ja yritykset myös osallistuvat hankkeiden rahoittamiseen.

– Nämä tutkimusinvestoinnit mahdollistavat suomalaisten yritysten uudistumista ja kansainvälisen liiketoiminnan kasvattamista. Meillä Suomessa hallitus on päättänyt panostaa kestävän kasvun luomiseen ja sitoutunut lisäämään TKI-panostuksia pitkäjänteisesti. Lisärahoitusta kannattaa suunnata erityisesti tutkimus–yritysyhteistyön vahvistamiseen ja jakamaan yritysten riskiä, jotta yritykset pystyvät investoimaan rohkeammin, kehittämään uusia ratkaisuita ja kasvattamaan osaamistaan. Erinomainen esimerkki on mikroelektroniikan ja kvanttiteknologian pilotointiympäristö Kvanttinova, jonka tavoitteena on kasvattaa yksi Euroopan johtavista puolijohdekeskittymistä Suomeen, VTT:n strategiajohtaja Laura Juvonen kertoo.

VTT kuvailee tutkimusinvestointien etenemistä ensimmäisen vuoden aikana näin:

1. Kotimainen kaukolämpöreaktori

VTT:n tavoitteena on käynnistää kotimaisten toimijoiden kanssa ensimmäisen kaukolämpöreaktorin rakentaminen Suomeen hyödyntäen VTT:n kehittämää ydinenergiakonseptia (LDR-50). Hanke on lähtenyt erinomaisesti käyntiin, ja osana sen kaupallistamiseen syntyi start-up Steady Energy Oy, jonka pyrkimyksenä on saada ensimmäinen kaupallinen kaukolämpöreaktori toimintaan vuoteen 2030 mennessä. VTT:llä kaukolämpöreaktoriin liittyvää suunnittelutyötä on vuonna 2023 tehnyt yli 70 tutkijaa. Työ on kehittänyt laajasti VTT:n osaamista kaikilla ydinenergian osa-alueilla ja johtanut myös lukuisiin uusiin teknologisiin innovaatioihin ja patentteihin. VTT on ollut myös aktiivisesti pystyttämässä SMR-HUB-toimintaa tukeakseen kotimaista teollisuutta ja yrityksiä hyödyntämään alan kehitystä. Kaukolämpöön keskittyvällä ydinenergiaratkaisulla VTT tukee Suomen hiilineutraalisuustavoitteiden saavuttamista koko energiasektorilla, ei vain sähköntuotannossa.

2. Uudella pilotointialustalla ratkaisuja muovien ja tekstiilien kierrätyshaasteeseen

Uusi pilotointialusta, jolla tuotetaan ratkaisuja monimateriaalimuovien ja -tekstiilien kierrätykseen, on herättänyt laajaa kiinnostusta teollisuusyrityksissä. Monia eri materiaaleja sisältävien tuotteiden, pakkausten, tekstiilien ja komposiittien kierrätys on haaste, jota mikään taho ei voi ratkaista yksin. Tähän tarvitaan laajaa teollisuuden aloja ylittävää yhteistyötä ja toimivia arvoketjuja.
Pilotointialustan investointeja on suunniteltu teollisuuden kanssa yhdessä. VTT:llä on priorisoitu investointilista pilotointikokoisista laitteista ja linjastoista, joilla voidaan kehittää ja todentaa uusia kierrätysteknologioita. Noin 60 teollista toimijaa on aktiivisesti osallistunut keskusteluun ja suunnitteluun. Myös tarvittavia uusia tutkimusaiheita on kartoitettu yhdessä, ja työ tarpeita vastaavien tutkimushankkeiden rakentamiseksi on aktiivista. Tällä hetkellä VTT:llä monimateriaalien kierrätyksen aihepiirin käynnissä olevissa tutkimushankkeissa on 65 yrityskumppania. Ensimmäinen uusi pilotointilaite saapuu VTT Bioruukkiin Espooseen helmikuussa 2024.

3. Vastuullisten kuitutuotteiden pilotointiympäristö vähentämään merkittävästi metsäteollisuuden energian- ja vedenkulutusta ja mahdollistamaan uudet tuoteinnovaatiot

Energiaintensiivinen metsäteollisuus etsii jatkuvasti keinoja pienentääkseen tuotantonsa energian ja vedenkulutusta. VTT:n uusi vedettömään tuotantoprosessiin perustuva tutkimusavaus on herättänyt sektorin toimijoissa suurta kiinnostusta. Tutkimusinvestoinnin toteuttamiseksi on kartoitettu merkittävimmät laitevalmistajat. Toimittajavalinta tehdään alkuvuodesta 2024. Uuden Jyväskylään rakennettavan pilotointilinjan arvioitu toimitusaika on noin 12–18 kuukautta. Linjalla on mahdollista valmistaa perinteisiä tuotteita, kuten kartonkia ja pehmopapereita, mutta myös esimerkiksi kuitukankaita, joissa voidaan hyödyntää uusia biopohjaisia tekstiilikuituja. Tutkimusinvestoinnin ympärille on käynnistynyt 6,5 miljoonan euron laajuinen kolmevuotinen tutkimushanke, jossa on mukana 41 teollista partneria. Tutkimusteemaa täydentää juuri käynnistynyt 9,8 miljoonan euron suuruinen EU-hanke, jossa tutkitaan kuivatusprosessin energiankulutuksen pienentämistä ja prosessin sähköistystä. Kuivatus on tuotantolinjan prosesseista selvästi suurin energiankuluttaja. VTT:n osuus hankkeessa 3,1 miljoonaa euroa.

4. Biosynteettisten materiaalien digitaalinen kehitysalusta: uusia materiaaleja luonnon keinoin 10 kertaa nopeammin

Synteettinen biologia mahdollistaa fossiilisten raaka-aineiden korvaamisen uusiutuvilla raaka-aineilla sekä täysin uusien, ominaisuuksiltaan ylivoimaisten materiaalien tuottamisen. Biosynteettisten materiaalien kehittämien ja tuottaminen on kuitenkin ollut haastavaa ja hidasta. VTT:n tutkimusinvestoinnissa luodaan työkalupakki ja kehitysalusta, joka hyödyntää mallinnusta, tekoälyä ja automaatiota biosynteettisten materiaalien suunnittelun ja tuottamisen nopeuttamiseksi.

Laskennallisia menetelmiä on kehitetty ja testattu uusien PHA-muovien ja proteiinimateriaalien suunnitteluun. Tuloksia on julkaistu useassa tieteellisessä artikkelissa ja yksi patenttihakemus on tehty. Suurimmat hankinnat kohdistuvat uuteen bioreaktoriin, data-alustoihin ja laskennan kapasiteetin nostoon. Aiheen parissa työskentelee useita tutkimusprofessoreita ja uusia väitöskirjantekijöitä on kolme. Työtä tukeva projektiportfolio on lähes 10 miljoonaa euroa, ja kansainvälinen yhteistyö vahvaa.

Tutkimusinvestoinnin puitteissa on luotu kontakteja erityisesti USA:n hubeihin, ja tuotu esille biotekniikan ja synteettisen biologian merkitystä bioekonomian edistämisessä Washingtonissa järjestetyssä World Bioeconomy Forumissa. Lisäksi USA:n tiede- ja teknologiakomitea vieraili VTT:llä, jonka seurauksena biotekniikka ja biomanufacturing valittiin yhdeksi teemaksi, jossa Suomi–USA-yhteistyötä tiivistetään VTT:n johdolla.

5. Lääkinnällisten laitteiden pilotointiympäristö

Pilotointiympäristö mahdollistaa uusien innovatiivisten fotoniikkaan pohjautuvien lääkinnällisten laitteiden tuotekehityksen ja prototyyppivalmistuksen säännellyssä valmistusympäristössä. Investoinnin avulla kehitetään VTT:n Oulun toimipisteen tutkimusympäristöä ja valmistuskyvykkyyksiä. Fotoniikka perustuu optiikan ja elektroniikan yhdistämiseen, joka mahdollistaa monia lääketieteen sovelluksia diagnostiikkalaitteista hoitovälineisiin, joita voidaan hyödyntää sekä sairaaloissa että kotisairaanhoidossa.

Aiheen ympärille on perustettu VTT:n koordinoima MedPhab ry viiden muun kansainvälisen yrityksen kanssa. Se on Euroopan ensimmäinen pilottilinja, joka on omistettu lääketieteellisten laitteiden valmistukseen, testaamiseen, validointiin ja skaalaukseen, mikä mahdollistaa tuotteiden nopeutetun lanseerauksen pienemmillä T&K-kustannuksilla.

Tutkimusinvestoinnin ympärille on käynnistynyt useampi tutkimushanke yhteensä yli 6 miljoonan euron projektiportfoliolla ja lähes 20 yrityskumppanin kanssa. Ensimmäisiä pilotointilaitteita on asennettu VTT Oulun puhdastilaan. Pilotointiympäristö on toiminnallinen loppuvuodesta 2024.

6. Kvanttinova: Suomesta mikroelektroniikan ja kvanttiteknologian johtava TKI-keskittymä

Kvanttinova on VTT:n, Espoon kaupungin, Aalto-yliopiston, Teknologiateollisuuden puolijohdetoimialaryhmän ja muiden yritysten yhteinen aloite, jossa rakennetaan uusi yritysten ja tutkimustoimijoiden yhteinen mikroelektroniikan ja kvanttiteknologian puhdastilaympäristö. Se tulee kytkeytymään saumattomasti Otaniemessä sijaitsevaan Micronova-puhdastilaan. Kvanttinovan ympärille Suomeen tavoitellaan yhtä Euroopan puolijohdekeskittymistä. Valtio rahoittaa Kvanttinovan yhteiskäyttöisten laitteiden hankintaa. Hankkeeseen on sitoutunut tällä hetkellä 19 yritystä. Kvanttinovassa yritykset ja tutkimustoimijat sijoittuvat läheisesti samoihin tiloihin ja puhdastilaan, jolloin yritysten TKI-toiminta hyötyy VTT:n operoimasta pilottivalmistuslinjasta.