Tuhkista rakennusmateriaaleja, kuonista sementtiä - kohti kiertotaloutta

Energian tuotantolaitoksissa poltossa muodostuva tuhka, metalli- ja terästeollisuudessa tuotannon sivutuotteena syntyvät kuonat ja rakennusten purkujätteenä syntyvät mineraalivillat eivät enää tulevaisuudessa päädy kaatopaikalle.

Oulun yliopisto ja Oulun ammattikorkeakoulu järjestävät 4.10.2017 klo 13.30 Linnanmaan kampuksella Kohti kiertotaloutta –seminaarin, jossa esitellään minkälaisia tuotteita ja liiketoimintaa teollisuuden mineraalisista sivuvirroista voidaan toteuttaa yhteistyössä yritysten kanssa. Seminaariin osallistuu tutkijoita ja yritysten edustajia.

Oulun yliopistolla on jo useiden vuosien ajan kehitetty näiden mineraalisten sivutuotteiden käyttöä esimerkiksi korvaamaan betonia erilaisissa rakentamisen tuotteissa. Esimerkiksi ympäristöä voimakkaasti rasittava Portlandsementti olisi korvattavissa geopolymeereillä. Tuhkan rakeistamiseen liittyvän tutkimus- ja kehitystyön tuloksena Oulun alueen voimalaitoksissa syntyvää tuhkaa rakeistetaan siten, että tuhkan käyttö maanparannusaineena tai infran rakentamisessa on toimiva, kestävän kehityksen mukainen ratkaisu yrityksille. Professori Mirja Illikaisen johtama kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusryhmä on tehnyt yhteistyötä jo yli kolmenkymmenen yrityksen kanssa.

Oulun ammattikorkeakoulun luonnonvara-alan osastolla yritysten välistä yhteistyötä kiertotalouden keinoin edistetään Teolliset symbioosit Pohjois-Pohjanmaalla -hankkeen puitteissa. Tuhkien ja kuonien hyödyntäminen maanparannuksessa tai rakennustuoteteollisuudessa edustaa toimijoiden välistä symbioosia parhaimmillaan, jossa hyötyä, myös taloudellista, syntyy molemmille osapuolille.

Kohti kiertotaloutta –seminaarissa toimijoiden ylimääräiseksi jääviä hukkaresursseja ja toisaalta näiden hukkamateriaalien käytöstä kiinnostuneita tahoja tuodaan työpajoissa saman pöydän ääreen. Kansallisesti tätä FISS-toimintaa (Finnish Industrial Symbosium System) hallinnoi Motiva, joka on opastanut maakunnallisia toimijoita mallin käyttöön eri puolilla Suomea muutaman vuoden ajan.

Seminaarin yhteydessä avataan Lapin yliopiston kanssa yhteistyössä toteutettu muotoilunäyttely ”Jätteestä tuotteeksi”, jossa on esillä geopolymeereistä tehtyä taidetta. Geopolymeerit ovat keraamien tai betonin kaltaisia materiaaleja, joilla on kuitenkin huomattavan pieni hiilijalanjälki. Salla-Mari Koistinen Lapin yliopistosta ja Juho Yliniemi Oulun yliopistosta johdattelevat läsnäolijoita geopolymeerinäyttelyn antiin.

Portlandsementti korvattavissa geopolymeereillä

Rakennusmateriaalina käytettävä Portlandsementin valmistus on ihmistoiminnan kolmanneksi suurin hiilidioksidin lähde (fossiilisten polttoaineiden ja maan käytön muutosten jälkeen).

Vuonna 2016 sen arvioitiin tuottaneen noin 8 % kaikista päästöistä (1,45 miljardia tonnia CO2). Sementintuotannon päästöt aiheutuvat karkeasti kahdesta tekijästä: kalkkikiven kemiallinen hajoaminen (hiilidioksidiksi ja poltetuksi kalkiksi) ja fossiilisten polttoaineiden käyttö tarvittavan lämpötilan ylläpitämiseksi (n. 1400 °C).  Energiatehokkuuden parantumisella on pystytty vaikuttamaan jälkimmäiseen, mutta kalkkikiven kemiaan sillä ei voida vaikuttaa. Näiden syiden vuoksi tiedemaailma on koettanut löytää korvaavia materiaaleja Portlandsementille.

Geopolymeerit ovat eräs vaihtoehto. Niiden valmistukseen ei tarvita kalkkikiveä, vaan raaka-aineina voidaan käyttää alumiini- ja piipitoisia teollisia sivutuotteita, ilman korkeita lämpötiloja.

Oulun yliopistolla Kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikössä geopolymeerejä on tutkittu jo vuodesta 2012. Vuoden 2017 alussa alkaneessa Tekes-rahoitteisessa GEOBIZ-projektissa niitä pyritään tuotteistamaan läheisessä yhteistyössä teollisuuden kanssa. Projektiin osallistuvilla yrityksillä on omat rinnakkaishankkeensa kaupallistamista varten, joihin yliopisto tarjoaa omasta hankkeestaan tarvittavaa tieteellistä osaamista.

GEOBIZ –projektissa on mukana betonin ja laastien valmistamiseen keskittyvät Lujabetoni Oy ja Fescon Oy, keraamisia wc- ja kylpyhuonekalusteita valmistava IDO, vuolukivitakkoihin keskittyvä Tulikivi Oyj, sisustusliike Matnur Oy ja sisustusarkkitehti Samuli Naamangan yritys Reseptori, joka toteuttaa mm. erilaisia design-projekteja betonista. Jokaisella yrityksellä on omia tarpeitaan ja tutkittavia materiaaleja, mitkä sovitetaan yliopistoprojektin tutkimukseen.

Tähän mennessä mielenkiintoisia tuloksia on saavutettu muun muassa geopolymeeripohjaisen kuivasementin kehityksessä, keraamisen wc-istuinjätteen hyödyntämisessä ja vuolukivijauheen uusiokäytössä.

 

Viimeksi päivitetty: 27.9.2017