Hiilen sidontaan ratkaisuja digitalisaation kautta, energiaa pientuotantolaitoksilla. Hämeen ammattikorkeakoulussa on käynnissä useita ajankohtaisia tutkimuksia, jotka tarjoavat mielenkiintoisia mahdollisuuksia myös opiskelijoille.
Teksti: Iiro-Pekka Airola/Inka Stormi/Jaana Siljamäki
Ilmastonmuutos on monen mielestä maailman tärkein huolenaihe. Hiilidioksidipäästöt olisi saatava viivyttelemättä laskuun, ja jo ilmassa olevan hiilidioksidin sitomiseen yritetään kuumeisesti keksiä ratkaisuja. HAMKissa tehtävä tutkimus on osaltaan mukana ratkomassa ongelmaa.
Tutkimushankkeet tarjoavat myös mielenkiintoisia mahdollisuuksia opiskelijoille erilaisten projektien ja opinnäytetyömahdollisuuksien kautta.
Yksi iso hanke on hiilen sitomiseen keskittyvä Carbon 4.0, johon HAMK sai merkittävän 860 000 euron rahoituksen opetus- ja kulttuuriministeriöltä.
”Tutkimus kohdistuu hiilen sitomisen menetelmiin biotalouden prosesseissa. Miten hiiltä saadaan sidottua maaperään sen sijaan, että se päätyisi ilmaan? Sillä on suora yhteys ilmastonmuutoksen hillitsemiseen”, HAMK Smart –tutkimusyksikön tutkijayliopettaja Iivari Kunttu kertoo.
Keskeistä hankkeessa on, että hiilen sidontaan etsitään ratkaisuja digitalisaation kautta. Hän näkee tekniikan ratkaisevana apuna ilmastonmuutoksen torjunnassa.
”Vaihtoehto on raju tinkiminen saavutetusta elintasostamme. On realistisempaa pyrkiä löytämään teknisiä ratkaisuja, koska kaikki tiedämme, miten vaikeaa ihmisten on tinkiä monesta nykyajan mukavuudesta”, Kunttu sanoo.
Kaikki tutkimusyksiköt mukana
OKM:n rahoittama Bioeconomy 4.0 -hanke on toinen mittava HAMKissa toteutettava digitaalisen biotalouden prosesseihin liittyvä tutkimus. Siinä fokuksessa on ruuan tuotannon prosessi. Käytännön muotoja ovat datan analysointi ja tulkinta mm. maidontuotannossa, vertikaaliviljelyssä ja levän kasvatuksessa.
Molemmissa isoissa tutkimushankkeissa HAMKin neljän eri tutkimusyksikön osaamiset risteävät. Esimerkiksi HAMK Smartin digitalisaatio- 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.
Iso kokonaisuus osaprojekteiksi
Osaprojektit ovat jo käynnissä. Esimerkiksi lantaketju-osaprojektissa lehmätiloilta saadusta lantalietteestä erotetaan fosforirikas kuiva-aines, johon sekoitetaan biohiiltä. Biohiilen käytön tavoitteena on estää ravinteiden haihtumista.
”Näin saadaan lannoiteseos, joka yhtäältä edistää lannoitettavien kasvien kasvua ja toisaalta vähentää muuhun ympäristöön kohdistuvaa ravinnekuormaa”, tutkijayliopettaja Ilpo Pölönen tiivistää.
Lannoiteseoksen kehitys- ja hyödyntämismahdollisuuksia tutkitaan HAMKin Lepaan kampuksella.
HAMKin Mustialan kampuksen biohiili-osaprojektissa puolestaan 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.
”Ensi kesänä C4-hankkeessa toivotaan saavan viitteitä esimerkiksi siitä, pidättääkö biohiilipelto kosteutta paremmin kuin verrokkipelto”, tutkijayliopettaja Jari Hyväluoma kertoo.
Muualla maailmalla on pohdittu, voisiko biohiilen käyttö osaltaan tuoda apua maanviljelyyn erityisesti kuivuudesta kärsivillä alueilla. Kasvuolosuhteita parantamalla saataisiin tehostettua hiilen sitoutumista ilmakehästä kasvaviin kasveihin ja maaperään, mikä osaltaan hillitsisi ilmastonmuutosta.
Myös HAMKin opiskelijat ovat päässeet tutustumaan tutkimukseen jo heti alusta esimerkiksi olemalla mukana peltojen muokkaustöissä.
Uudenlaista yhteistyötä
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.
Sähköä hukkalämmöstä
HAMKin Valkeakosken kampuksella puolestaan ollaan resurssitehokkaan ja hiilineutraalin kiertotalouden perässä HAMK Tech -tutkimusyksikön hankkeessa Vähähiilistä energiantehokkuutta mikroCHP-tekniikalla.
Keskeisenä tavoitteena on jatkokehittää energiatuotannon hybridimoduulia. Moduulin polttoprosessiin integroidaan hukkalämpöä hyödyntävä sähköntuotanto, jolloin moduuli voi toimia itsenäisenä energiantuotantoyksikkönä, tuottaen tarvittavan lämpö- ja sähköenergian esimerkiksi maatilalle, noin viidelle omakotitalolle tai rivitaloasunnon tarpeisiin.
Hybridimoduulissa on myös aurinkokeräimet ja -paneelit. Moduulin toiminta optimoidaan siten, että kulloinkin käytetään edullisinta ja vähäpäästöisintä energiantuotantoratkaisua. Esimerkiksi aurinkoisena päivänä akustojen ja varaajien kapasiteetit hyödynnetään, kun taas pimeänä syyspäivänä hyödynnetään varastoitua energiaa.
”Hankkeessa tutkitaan erilaisia polttoprosessin raaka-aineita ja niiden kaasu- ja pienhiukkaspäästöjä, mitä siinä olisi parasta polttaa. Tutkimus perustuu analysaattoriin, jolla saadaan tarkkoja arvoja, paljonko kustakin poltettavasta materiaalista tulee kaasu- ja pienhiukkaspäästöjä”, projektipäällikkö Susan Heikkilä kertoo.
Hankkeen kehitystyö on pienimuotoista ja ihmistä lähellä, mutta silti tärkeä palanen osana isompaa kuvaa. Heikkilä arvioi, että ihmiset haluavat painottaa entistä ilmastoystävällisempiä tekoja elämäänsä, ja se heijastuu myös siihen, millaista tutkimus- ja kehitystyötä korkeakouluilta halutaan.
Alkuperäinen teksti on vuoden 2020 HAMK Stories-julkaisusta. Lue koko HAMK Stories-julkaisu osoitteesta https://issuu.com/hamkuas/docs/hamk_stories_2020_fi_issuu.
