Tiedätkö mitä yhteistä on maitoketjulla, kerrosviljelyllä, biokierrolla ja leväkasvatuksella?
Bioeconomy 4.0 ja Carbon 4.0 -hankkeet tuovat yhteen HAMKin neljän tutkimusyksikön, Bion, Edun, Smartin ja Techin, osaamisen digitaalisen biotalouden sovellusalueilla.
Bioeconomy 4.0 -hankkeessa (B4-hanke) keskitytään ruuan tuotannon arvoketjuihin. Hankkeessa tehdään data-analyysejä ja tulkintaa mm. maidontuotannossa, kerrosviljelyssä ja leväkasvatuksessa. Carbon 4.0 -hankkeessa (C4-hanke) puolestaan tarkastellaan hiilen ja ravinteiden sitomisen menetelmiä biologisissa prosesseissa. Molemmissa hankkeissa etsitään ratkaisuja ilmastonmuutoksen hillitsemiseen.
Sekä B4- että C4 -hankkeet koostuvat osaprojekteista, jotka toteutetaan yhteistyössä HAMKin kaikkien neljän tutkimusyksikön kanssa. Lehmien käyttäytymisen ja maidontuotannon yhteydet, navetoiden energiatehokkuus sekä lannan hyödyntäminen ravinteena ovat muutamia esimerkkejä B4- ja C4-osatutkimusprojekteista, joissa yhdistetään neljän tutkimusyksikön tiedot ja taidot. Esimerkiksi HAMK Smartin digitalisaatio-, data-analytiikka ja IoT-osaamista hyödynnetään lehmien käyttäytymisen seuraamisessa, kun taas HAMK Bio tutkii, miten hiili kiertää maitoketjussa. HAMK Techin osaamista hyödynnetään tarkasteltaessa valaistusta, hukkalämmön hyödyntämismahdollisuuksia sekä navetan sisäilman kaasu- ja virtausmittaustuloksia suhteessa energiatehokkuuteen navetassa. HAMK Edu puolestaan tarkastelee, miten monialaiset tutkimukset ja innovaatiot kehittyvät sekä millaista oppimista monialaisissa tiimeissä tapahtuu.
Osaprojektit monialaisen yhteistyön mahdollistajina
Osaprojektit ovat jo käynnissä. Esimerkiksi B4-hankkeen maitoketjuosaprojektissa tutkitaan, miten lehmien käyttäytymistä voidaan seurata ja mallintaa digitaalisesti. Digitaaliseen kuvaan perustuvaa seurantaa hyödyntäen saadaan tehokkaampaa ja johdonmukaisempaa tietoa kuin pelkkään ihmissilmään perustuvasta tarkkailututkimuksesta. Maitoketjuosaprojektissa tutkitaan myös säilörehun anturointia. Anturit välittävät reaaliaikaista tietoa esimerkiksi säilörehun lämpötilasta.
”Lämpötilan nousu on merkki säilörehun laadun heikkenemisestä. Tällainen säilörehuvarasto kannattaa siis käyttää ennen muita, alempilämpöisiä paaleja. Tieto vähentää säilörehuhävikin syntyä”, toteaa tutkijayliopettaja Ilpo Pölönen.
Maitoketjututkimuksen lisäksi Pölönen on mukana C4-hankkeen hiili lantaketjussa –osaprojektissa. Siinä lehmätiloilta saadusta lantalietteestä erotetaan fosforirikas kuiva-aines, johon sekoitetaan biohiiltä. Biohiilen käytöllä tavoitellaan ravinteiden haihtumisen estämistä.
”Näin saadaan lannoiteseos, joka yhtäältä edistää lannoitettavien kasvien kasvua ja toisaalta vähentää muuhun ympäristöön kohdistuvaa ravinnekuormaa”, Pölönen tiivistää. Lannoiteseoksen kehitys- ja hyödyntämismahdollisuuksia testataan HAMKin Lepaan kampuksella.
C4-hankkeessa on käynnistetty myös toinen biohiiliosaprojekti, joka puolestaan toteutetaan HAMKin Mustialan kampuksella. Tutkimuksessa mitataan maan kosteutta peltoon asennettavien antureiden avulla. Koekentälle kylvettiin syyskuussa syysvehnää hehtaarin alalle. Puolet peltoalasta sai noin sentin vahvuisen biohiilikerroksen, kun toinen puoli toimii verrokkipeltona.
Biohiilitutkimusta tehdään muuallakin maailmassa runsaasti. On esimerkiksi pohdittu, voisiko biohiilen käyttö osaltaan tuoda kaivattua apua maanviljelyyn erityisesti kuivuudesta kärsivillä alueilla. Kasvuolosuhteita parantamalla saataisiin tehostettua hiilen sitoutumista ilmakehästä kasvaviin kasveihin ja maaperään, mikä osaltaan hillitsisi ilmastonmuutosta. Lisää biohiileen liittyvää tutkimusta kuitenkin tarvitaan.
”Ensi kesänä C4-hankkeessa toivotaan saavan viitteitä esimerkiksi siitä, pidättääkö biohiilipelto kosteutta paremmin kuin verrokkipelto”, tutkijayliopettaja Jari Hyväluoma kertoo.
Erityisen ainutlaatuista C4-hankkeen biohiilipeltokokeissa on digitalisaation hyödyntämismahdollisuuksien tutkiminen sekä anturit, joita kehitetään ja testataan talven aikana.
”Tarkoituksena on tehdä Mustialan pelloilla pitkäaikaistutkimusta biohiilikentän anturoinnista. Kenttä puolestaan voisi toimia alustana monelle muulle tutkimukselle”, Hyväluoma jatkaa.
Peltokokeissa yhdistetään erityisesti HAMK Bion ja Smartin osaamista. Myös HAMKin opiskelijat ovat päässeet tutustumaan tutkimukseen jo heti alusta esimerkiksi olemalla mukana peltojen muokkaustöissä.
Monialaisen tutkimuksen tutkimista
B4- ja C4-hankkeissa HAMK Edun tutkimusta ohjaa kolme eri teema-aluetta, joilla on tavoitteena hankkia uutta tietoa siitä, 1) miten viheliäisiin ongelmiin voidaan vastata monialaisella tutkimuksella ja innovaatioilla, 2) miten tietoa luodaan ja innovaatiot kehittyvät monialaisissa B4- ja C4-hankkeiden osaprojekteissa sekä 3) miten monialainen tiimi oppii yhdessä ja minkälaista oppimista yhteistyöverkostoissa mahdollisesti tapahtuu.
”Meitä kiinnostaa myös erityisesti bioalan asiantuntijoiden jatkuva oppiminen alan voimakkaan kehittymisen vuoksi”, tutkijayliopettaja Essi Ryymin lisää.
Edu yhdistää tutkimuksissaan useita eri menetelmiä ja lähestymistapoja; tutkimusaineistoa kerätään muun muassa etnografisin menetelmin, esimerkiksi haastatteluilla, kyselyillä ja havainnoimalla työskentelyä monialaisissa tiimeissä, joissa Bion, Smartin ja Techin erityisasiantuntijuus yhdistyy. Suunnitteilla on myös älysormusten hyödyntäminen tutkimuksessa.
Ryymin kertoo, että ensimmäinen, kartoittava haastatteluvaihe on saatu jo päätökseen.
”Sen pohjalta voimme todeta, että Bioeconomy 4.0 ja Carbon 4.0 -hankkeissa on erittäin lupaavia, rohkeasti ja mielenkiintoisesti eri alojen asiantuntijuutta yhdistäviä osaprojekteja. Projektit tähtäävät sellaisiin uusiin ja kestäviin bioalan innovaatioihin, joilla on laajaa yhteiskunnallista merkitystä, sovellettavuutta ja skaalautuvuutta.”
Projektitutkija Laura Lamberg lisää, että yhteiskunnallinen merkitys näissä hankkeissa syntynee paikallisista, ruohonjuuritason muutoksista tuotantoprosesseihin ja ihmisten käyttäytymiseen.
”Tämä bottom-up -henkinen muutos voi sitten levitä laajemmalle esimerkiksi esimerkin voimalla, maataloustukia muuttamalla, innovaatioita skaalaamalla tai vaikkapa kaupunkisuunnittelun keinoin”, Lamberg tarkentaa.
Haastatteluvaiheen analysoinnin jälkeen päätetään, mitkä osaprojektit otetaan erityiseen tutkimusfokukseen seuraavaksi kolmeksi vuodeksi.
”Olemme hyvin innostuneita ja motivoituneita hankkeesta. On hienoa saada tehdä töitä hamkilaisten huippuasiantuntijoiden kanssa”, Ryymin jatkaa.
Innovoivaa soveltavaa tutkimusta
HAMKin tutkimusyksiköiden välisen yhteistyön lisäksi B4- ja C4 -hankkeet tuovat yrityksiä ja muita organisaatioita soveltavan tutkimuksen äärelle. Yhteistyökumppaneita ovatkin muun muassa Digita Oy, Lantmännen Feed, Valio Oy ja Luonnonvarakeskus.
”Tämä on uudenlaista yhteistyötä tutkimusyksiköiden välillä, mikä mahdollistaa ainutlaatuisten avausten ja tutkimusideoiden syntymisen yritysten kanssa. B4- ja C4-hankkeet antavat tutkimukselle raamit, mutta yksityiskohtia voidaan muovata hankekumppaneiden toiveiden mukaan pilottimaisesti”, kertoo projektiasiantuntija Minna Palos.
”Esimerkiksi yrityskumppaneita haetaan kerrosviljelykonttitutkimukseen, joka on yksi osaprojekteista. Hankkeet saivat runsaasti kiinnostusta osakseen myös HAMKin Forssan kampuksella järjestetyssä FRUSHissa syyskuussa”, Palos jatkaa.
Taidat jo tietää, mikä maitoketjua, kerrosviljelyä, biokiertoa ja leväkasvatusta yhdistää. Bioeconomy 4.0- ja Carbon 4.0 -hankkeet tuovat yhteen HAMKin erityisosaamista ja tekevät omalta osaltaan HAMKissa tapahtuvaa monialaista yhteistyötä näkyväksi. Voit tutustua hankkeisiin tarkemmin hankesivuilla ja sosiaalisessa mediassa #bioeconomy4 #carbon4.
Lyhyesti Bioeconomy 4.0 ja Carbon 4.0 hankkeista
Mitä? HAMKin neljän tutkimusyksikön voimin toteutettavat Bioeconomy 4.0 ja Carbon 4.0 hankkeet. Bioeconomy 4.0-hankkeessa tutkitaan data-analyysin ja digitalisaation menetelmien hyödyntämistä ruuan tuotannon arvoketjuissa. Carbon 4.0 keskittyy digitalisaation hyödyntämiseen biologisissa prosesseissa tapahtuvassa hiilen ja ravinteiden sitomisessa. Hankkeet toteutetaan Opetus- ja kulttuuriministeriön HAMKille myöntämien tutkimuksen strategisen profiloinnin rahoituksen avulla.
Miksi? Monialaisten tutkimusmenetelmien yhteiskehittämiseksi sekä hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi ruuantuotantoketjussa ja biologisissa prosesseissa.
Milloin? Bioeconomy 4.0: 1.1.2019–31.12.2021, Carbon 4.0: 1.3.2019–31.8.2022.
Inka Stormi
