Uusiu­tuva energia ja sivu­tuot­tei­den hyöty­käyttö tutki­muk­sesta ihmis­ten arkeen

Hiili­neut­raa­liu­den tavoit­tei­den toteut­ta­mi­nen vaatii ponnis­te­luita monilla tahoilla. TKI-toimin­nas­saan Karelia-ammat­ti­kor­kea­koulu kehit­tää muun muassa jättei­den synnyn ehkäi­se­mi­sestä, jäte­huol­lon tehok­kuutta, sivu­tuot­tei­den hyödyn­tä­mistä ja uusiu­tu­van ener­gian käytön lisää­mistä. Uuden tiedon tuot­ta­mi­sen lisäksi pyri­tään löytä­mään ratkai­suita, joita yrityk­set voisi­vat hyödyn­tää nopeasti.

Resurs­si­vii­sau­den näkö­kulma ulottuu yhä laajem­min koko Karelia-ammat­ti­kor­kea­kou­lun toimin­taan. Kier­to­ta­lous, mate­ri­aa­li­te­hok­kuus, uusiu­tu­vat ener­gia­muo­dot ja mate­ri­aa­lien elin­kaa­ren hallinta huomioi­daan niin koulu­tuk­sen sisäl­löissä kuin TKI-toiminnassakin.

Karelia on ollut jo vuosia keskei­sessä roolissa etenkin Itä- ja Pohjois-Suomessa tehtä­vässä uusiu­tu­van ener­gian kehit­tä­mis­työssä. Yhdessä kansain­vä­lis­ten koti­mais­ten kump­pa­nei­densa kanssa Karelia jatkoi Euroo­pan unionin raken­ne­ra­has­to­jen ohjel­ma­kau­della 2014–2020 sitä työtä, jota se teki edel­li­sellä ohjel­ma­kau­della 2007–2013. Ja työ jatkuu myös vuosi­kym­me­nen taas vaihduttua.

Vuoteen 2030 ulot­tu­vassa uudessa stra­te­gias­saan Karelia keskit­tyy ratkai­sui­hin, joilla biopoh­jai­set tuot­teet korvaa­vat uusiu­tu­mat­to­miin luon­non­va­roi­hin pohjau­tu­via tuot­teita. Kehi­tys­työllä pyri­tään luomaan Pohjois-Karja­laan uuden­laista liike­toi­min­taa. Tätä haetaan etenkin sivu­tuot­tei­den hyötykäytöstä.

CIRCWAS­TEssa 20 part­ne­ria kehit­tää kiertotaloutta

Parhai­ten tavoit­teita kohden pääs­tään yhteis­työssä. Karelia-ammat­ti­kor­kea­koulu edistää mate­ri­aa­li­nen tehok­kaam­paa käyttöä ja jättei­den synty­mi­sen vähen­tä­mistä olemalla mukana yhdessä Suomen suurim­mista EU-rahoit­tei­sista kehit­tä­mis­hank­keista, CIRCWASTE – Kohti kier­to­ta­loutta -hank­keessa. Se on peräti seit­se­män vuotta (2017-2023) kestävä hanke, joka edistää kier­to­ta­loutta kansal­li­sen jäte­suun­ni­tel­man toteut­ta­mista. Hanketta hallin­noi Suomen ympä­ris­tö­kes­kus SYKE ja se rahoi­te­taan EU:n LIFE IP –ohjel­masta.

Hanke pyrkii edis­tä­mään mate­ri­aa­li­te­hok­kuutta, ehkäi­se­mään jättei­den syntyä ja lisää­mään sivu­tuot­tei­den hyöty­käyt­töä. Hank­keessa on mukana peräti 20 part­ne­ria ja koko­nais­bud­jetti on lähes 19 miljoo­naa euroa. Hank­keen toiminta keskit­tyy Pohjois-Karja­laan, Etelä-Karja­laan, Keski-Suomeen, Varsi­nais-Suomeen ja Satakuntaan.

Maata­lou­den ja raken­ta­mi­sen muovit parem­min talteen ja jatkojalostukseen

CIRCWAS­TEssa Karelia kehit­tää jäte­huol­toa ja sivu­tuot­tei­den hyödyn­tä­mistä maaseu­dulla ja harvaa­na­su­tuilla alueilla. Tarkas­te­lun keskiössä ovat erityi­sesti maaseu­dun ja raken­ta­mi­sen muovijätteet.

Projek­tissa kartoi­te­taan muovi­jät­tei­den synty­mi­sen koko­nais­kuva sekä selvi­te­tään muovi­jät­teen juri­di­sia ulot­tu­vuuk­sia. Perus­tie­toa ei kerätä vain kerää­mi­sen ilon takia, vaan tieto on tarkoi­tus jalos­taa käytän­nöl­li­siksi toimen­pi­teiksi, joiden toimi­vuutta testa­taan lasken­ta­mal­leilla ja käytän­nön kokeilla.

Toimen­pi­de­mal­lien teke­mi­sessä on erit­täin iso rooli alueel­li­silla ja kansal­li­silla yrityk­sillä, joilla on toimin­taa liit­tyen maata­lous­muo­vien ja raken­nus­muo­vien kerää­mi­seen ja jatkojalostamiseen.

Hank­keessa on sen ensim­mäi­sinä vuosina toteu­tettu monen­lai­sia käytän­nön kokeita, kent­tä­tut­ki­muk­sia ja mate­maat­ti­sia laskel­mia, joiden avulla on voitu arvioida raken­nus­teol­li­suu­desta ja maata­lou­desta tulevan jäte­muo­vin poten­ti­aa­li­sia käyttömuotoja.

Kuvassa on hankkeen toimenpiteenä maatalouden jätemuovista (PE-LLD) ja havupuuselluloosasta tehtyjä muovi-puu-komposiittituotteita ja raaka-aineen laadunmittaukseen liittyviä testisauvoja.
Kuvassa on hank­keen toimen­pi­teenä maata­lou­den jäte­muo­vista (PE-LLD) ja havu­puusel­lu­loo­sasta tehtyjä muovi-puu-kompo­siit­ti­tuot­teita ja raaka-aineen laadun­mit­tauk­seen liit­ty­viä testisauvoja.

Hank­keen tulok­sia on julkaistu hank­keen sisäi­siä raport­teina ja opin­näy­te­töinä (Karelia-amk, UEF) sekä akatee­mi­sina artik­ke­leina (mm. Terra).

Jäte­muo­vin hyöty­käyttö on ollut esillä mediassa laajasti, sillä jäte­muo­vista tehty­jen granu­laat­tien ja niistä tehty­jen tuot­tei­den hyödyn­tä­mi­sen haas­teena ovat mark­ki­na­häi­riöt, jotka ovat ilmen­neet mm. uusio­muo­vi­gra­nu­laat­tien myyn­tion­gel­mina. Keväällä 2021 Suomen maata­lou­den jäte­muo­vista ei Suomessa valmis­tettu lain­kaan uusio­muo­vi­gra­nu­laat­teja, vaan kaikki kerätty maata­lou­den jäte­muovi meni energiakäyttöön.

Hank­keen inter­net­si­vut löyty­vät osoit­teesta: https://www.syke.fi/fi-FI/Tutkimus__kehittaminen/Tutkimus_ja_kehittamishankkeet/Hankkeet/Circwaste__kohti_kiertotaloutta

Biohii­lestä uutta kier­to­ta­lou­den huipputuotetta

Kier­to­ta­lou­den saralla Karelia on aktii­vi­nen myös biohii­leen hyödyn­tä­mi­sen tutki­mi­sessa. BlackGreen – Pohjois-Karja­lan Biohii­lioh­jel­massa tutki­taan ja kehi­te­tään biohii­len ympä­rille raken­tu­via arvo­verk­koja ja tuetaan alan kehit­ty­mistä maakun­nassa. Koke­muk­sia jaetaan toki myös muualle Suomeen. Karelia-ammat­ti­kor­kea­kou­lun kump­pa­neina BlackGreen-ohjel­massa ovat sitä koor­di­noiva Luon­non­va­ra­kes­kus, Itä-Suomen yliopisto ja Busi­ness Joensuu. Ohjelma syntyi vuonna 2020 biota­lou­den inno­vaa­tio­alusta Green Hubin myötävaikutuksella.

Pohjois-Karjala tarjoaa uusia liike­toi­min­ta­mah­dol­li­suuk­sia myös biohii­leen inves­toi­ville yrityk­sille. Moderni reak­tii­vi­nen hiili on korkean lisä­ar­von tuote, jolla on monia käyt­tö­so­vel­luk­sia esimer­kiksi metal­li­teol­li­suu­dessa, kompos­toin­nissa, maan­pa­ran­nuk­sessa, hiili­diok­si­din varas­toin­nissa ja biokaa­sun tuotan­nossa– perin­teistä gril­lausta ja ener­giaksi polt­ta­mista unohtamatta.

BlackGreen-ohjel­man työ keskit­tyy biohii­li­tuot­tei­siin ja mark­ki­noi­hin, tuotan­to­tek­nii­koi­hin ja raaka-ainei­den saata­vuu­teen, ilmas­to­vai­ku­tuk­siin sekä biohii­len tarjoa­miin kier­to­ta­lou­den uusiin liiketoimintoihin.

– Monissa proses­seissa sivu­tuot­teena synty­vän jään­nös­hii­len käyttöä on pohdittu useilla eri fooru­meilla. BlackGreen-ohjel­man avulla pääs­tään käytän­nös­sä­kin testaa­maan eri jalos­tus­ket­juja ja niiden loppu­tuot­teita. Sovel­lus­koh­teet ulot­tu­vat metsä­mai­den ravin­ne­pi­tois­ten valu­ma­ve­sien suoda­tuk­sesta aina jalos­tu­neem­piin käyt­tö­koh­tei­siin, kuten sisäil­man laadun hallin­taan ja tervey­den edis­tä­mi­seen, toteaa projek­ti­asian­tun­tija Markus Hirvo­nen Kareliasta.

Kirjoit­ta­jat:
Kim Blom­qvist, projek­ti­pääl­likkö, Karelia-ammat­ti­kor­kea­koulu
Markus Hirvo­nen, projek­ti­asian­tun­tija, Karelia-ammat­ti­kor­kea­koulu
Ville Kuit­ti­nen, projek­ti­pääl­likkö, Karelia-ammat­ti­kor­kea­koulu
Simo Pauk­ku­nen, projek­ti­asian­tun­tija, Karelia-ammattikorkeakoulu