Biomassan kestävä hyödyntäminen sekä biotalouden sovellus- ja liiketoimintamahdollisuuksien kehittäminen ovat tutkimusyksikkömme HAMK Bion työn keskiössä. Tämän kertaisessa blogissa tutustutaan, miten työtä tehdään käytännössä, kun tutkimuspalvelupäällikkö Jarkko Nummela kertoo BioKierto-hankkeesta.
BioKierto-hanke pyrkii parantamaan elintarviketuotannon yhteydessä syntyvien ravinnerikkaiden materiaalien sisältämien ravinteiden hyödyntämistä uudelleen. Ravinteiden kierrätys tuo parhaimmillaan uusia liiketoimintamahdollisuuksia, materiaalisäästöjä sekä vähentää ympäristön, kuten vesistöjen, ravinnekuormia. Hanke toimii Kangasalan alueella vielä tämän kevään ajan.
Hankkeen toteuttajina ovat HAMK, Luonnonvarakeskus ja Oulun yliopisto. BioKierto on muun muassa järjestänyt työpajoja sekä kartoittanut hankealueen biosivuvirtoja ja alueelle sopivia ravinnekiertomalleja.
“Biosivuvirroilla tarkoitetaan esimerkiksi elintarviketeollisuuden jätteitä tai broilerin ja hevosen lantaa. Toisin sanoen ne ovat orgaanista materiaalia, joiden syntymistä ei voi estää mutta jotka eivät päädy yrityksen varsinaisiin päätuotteisiin. Usein nämä biosivuvirrat ovat ravinnerikkaita ja niitä voitaisiin hyödyntää esimerkiksi rehuna, biopolttoaineena tai lannoitteena”, Nummela taustoittaa.
Hankkeessa sovellettuja menetelmiä ovat olleet leväkasvatus, hyönteiskasvatus, biohiilen valmistus, biokaasuprosessit, arvojakeiden kuten kollageenin erottaminen biomassasta ja sen hyödyntäminen sekä vesivirtojen hallinta. Esimerkiksi kollageenin erottamisesta ja hyödyntämisestä sekä vesikierrosta osana ravinteiden kierrätystä on kirjoitettu myös hankkeen blogiin.
Teknisestä lähtöasetelmasta kokonaisuuksien hallintaan
Biokierto-hankkeen painopiste on muuttunut hankkeen toteutuksen aikana. Aluksi hankkeessa lähdettiin miettimään lähinnä teknisiä prosessimalleja, joilla esimerkiksi vähennettäisiin ravinnepäästöjä vesistöihin.
“Hankkeen edetessä kuitenkin ymmärsimme, että meidän on katsottava kokonaisuutta, ei ainoastaan teknistä puolta. Me emme voi ottaa vain yhtä tai kahta mallia käyttöön, vaan pitää katsoa, miten eri toimintoja voidaan hyödyntää yhdessä. Ratkaisuna ei ole siis yksistään biokaasulaitoksen perustaminen hankealueelle, vaan pitää miettiä, millaisia tarpeita ja tavoitteita alueen asukkailla ja yrityksillä on. Voisiko esimerkiksi biokaasulaitos, joka hyödyntäisi energialähteenään biosivuvirtoja, tuottaa lannoitteita ja näiden lisäksi hiilikompensaatiotoimintaa eli olla mukana hiilensidonnassa?”
Hankkeessa on toteuttajien lisäksi mukana muun muassa paikallisia maatiloja, Kangasalan kaupunki, Kangasalan lämpö ja Saarioinen. Hankkeessa on selvitetty, että Kangasalassa esimerkiksi syntyy laskennallisesti yli 20 000 tonnia hevosen lantaa ja noin 10 000 tonnia broilerin lantaa vuodessa. Näitä ravinnerikkaita materiaaleja voisi biokaasulaitosta pyörittävä yhteisö jalostaa lannoitteeksi ja tarjota samalla hiilihyvitysmahdollisuutta yrityksille.
“Esimerkiksi jalostamalla hevosen ja broilerin lantaa kuivaksi ja helposti kuljetettavaksi lannoitteeksi yhteisössä pystyttäisiin hallitsemaan helpommin fosforin määrää alueen ympäristössä. Lannoitetta voitaisiin myydä myös alueen ulkopuolelle”, Nummela lisää.
Yhteisön tarpeiden mukaan räätälöity biojalostamo
Aihe on monisyinen, joten tutustutaan ravinnekiertoon vielä käytännönläheisen esimerkkiketjun avulla.
Esimerkiksi paikallinen maaseutuyrittäjä voi myydä hiilivapaata tuotetta kartoittamalla ensin tuotteensa hiilipäästöt sekä tuotannossa syntyvät biosivuvirrat. Maaseutuyrittäjän biosivuvirrat, kuten hevosen lanta tai hakkuujäte, toimitettaisiin alueen biojalostamoon. Siellä biosivuvirrat hyödynnettäisiin esimerkiksi biopolttoaineena, jalostettaisiin lannoitteeksi tai vaikkapa biohiileksi.
Biosivuvirroista syntynyttä bioenergiaa voitaisiin käyttää esimerkiksi maatilan rakennusten lämmittämiseen. Lannoitteella ja biohiilellä voitaisiin puolestaan parantaa pellon maaperää.
“Lannoitteet eivät pelkästään edistä peltokasvien kasvua, vaan esimerkiksi fosforia ja typpeä tarvitsevat myös maaperän mikrobit, jotka parantavat maaperän kasvuolosuhteita. Samoin biohiili parantaa maaperää muun muassa parantamalla maan vedensitomiskykyä. Samalla sidotaan hiiltä peltoon, jolloin hiili on pois kierrosta – ja siis myös ilmakehästä – vähintään useita satoja vuosia.”
Biojalostamon yhteydessä voitaisiin vielä lopuksi laskea hiilikompensaatiopotentiaali eli, paljonko hiiltä saataisiin sidottua maaperään. Maaseutuyrittäjä voisi hyödyntää tätä hiilihyvitystä tuotteidensa markkinoinnissa ja osoittaa kuluttajille suoraan, mihin peltoon tuotannossa syntynyt hiilimäärä on sidottu.
Ravinnekiertoon ja hiilen sidontaan voisivat osallistua myös muunlaiset yritykset ja asukkaat. Samaan biojalostamoon alueen asukkaat voisivat tuoda esimerkiksi puutarhajätteensä, joista tuotettaisiin biohiiltä ja joilla asukkaat voisivat parantaa kotipuutarhansa maaperää.
Ravinnekiertoa edistetään monella tapaa
Hanke on osallistanut myös hamkilaisia opiskelijoita. Tällä hetkellä HAMKissa on tekeillä väitöskirja ja YAMK-tutkinnon opinnäytetyö biokiertoon liittyvistä ansaintamalleista ja hiilikompensaatiomahdollisuuksista. Lisäksi hankkeen puitteissa syntyi AMK-opinnäytetyö biosivuvirtojen hyödyntämisestä hyönteisten kasvattamisessa.
Hankkeelle on haettu jatkoaikaa vielä muutama kuukausi, joka kuluu pääasiassa raportointiin, viestintään ja lopputapahtuman järjestämiseen. Miten BioKierron teemoja viedään jatkossa eteenpäin?
“Esimerkiksi parhaillaan käynnissä olevassa Bioeconomy 4.0 -hankkeessa kehitetään ravinnekiertolaskentamallia, jolla voidaan kartoittaa typen, fosforin ja hiilen leviämistä tietyllä alueella. Se on työkalu, jota myös paikalliset voivat hyödyntää. Lisäksi Biohiilestä bisnestä Hämeeseen -hankkeessa tutkitaan mm. Hämeenlinnan seudun potentiaalia biohiililiiketoiminnan kehittämiseen”, Nummela kertoo.
BioKierron kaltaista toimintaa ja yhteistyötä Suomessa on myös muun muassa Ahvenanmaalla ja Palopuron kylässä Hyvinkäällä. Lisäksi on olemassa kunnille tarkoitettu Ravinneneutraali kunta (RANKU) ravinnekierrätyksen toimintamalli, joka ravinnekierrätyksen lisäämisen ohella vahvistaa luottamusta ja avoimuutta instituutioiden ja maanviljelijöiden välillä. Hanke on hakenut oppia myös Itävallassa sijaitsevalta Kaindorfin ekoalueelta, jossa paikalliset asukkaat, maatilat ja yritykset ovat muodostaneet peltojen hiilensidonnan ympärille aktiivisen yhteisön. Vierailusta kerrottiin hankkeen blogissa.
Tulevaisuuteen rohkeutta ja HAMK Bion monipuolisuuden hyödyntämistä
Mitä pitäisi vielä kehittää, jotta ravinteikkaat biosivuvirrat tulisivat yhä paremmin hyödynnettyä?
”Meillä on työkaluja ja osaamista, mutta vielä arastellaan lähteä kokeilemaan. Tutkijat haluavat tutkia vielä vähän lisää, mikä voi olla vähän ongelma. Meidän pitäisi ottaa uskallus ja kokeilla. Samalla toisimme aiheeseen liittyviä työkaluja ja osaamista esiin.”
Entäpä mitkä ovat yhtäältä HAMK Bion vahvuudet ja toisaalta kehityskohteet Nummelan näkökulmasta?
“Ehdoton vahvuus on monipuolisuus. Meillä on monipuolinen henkilöstö, monipuolista osaamista ja toimintaa. Mitä kaikkea tuotantokampuksemme Evo, Mustiala ja Lepaa voisivat vielä tarjota? Toisaalta olemme vielä vähän hajallaan ja sisäistä organisointia tarvitaan vielä lisää.”
Nummelalla on myös konkreettinen toive mielessään.
“Kyllä meillä HAMKissa pitäisi olla tulevaisuudessa oma biokaasulaitos.”
BioKierto-hanketta ja HAMK Bion kuulumisia voi seurata hankesivuilta, tutkimusyksikön sivuilta tai Twitterissä.
Hankkeesta lyhyesti:
Mitä? BioKierto on Kangasalan alueella biokiertomahdollisuuksia kehittävä hanke. Hankkeen toteuttajia ovat HAMKin lisäksi Oulun yliopisto ja Luonnonvarakeskus. Hankkeen rahoittaa ympäristöministeriön Raki2-ohjelma.
Miksi? Ravinnekierron parantamiseksi sekä siihen liittyvien uusien liiketoimintamahdollisuuksien avaamiseksi, materiaalisäästöjen saamiseksi ja vesistöjen ravinnekuormien vähentämiseksi.
Milloin? 2017-2020 (hankkeelle on haettu jatkoaikaa maaliskuulle 2020). Hankkeen tiimoilta järjestetään 19.3. Kangasala-talossa lopputapahtuma, josta tiedotetaan mm. hankesivuilla.
Teksti: Inka Stormi
Kuva: Jarkko Nummela
