Energiainnovaatiot jakoon kansainvälisen verkoston avulla

Uusiutuvaan energiaan ja energiatehokkuuteen liittyvien projektien tuloksia tuodaan nyt esiin kansainvälisessä klusterihankkeessa.
tuulimyllyjä

Esillä on mm. jätteen hyötykäyttöön, tuulivoimaan ja lämmitykseen liittyviä innovaatioita ja kokeiluja. Yhteistyö yhdeksän maan ja 20 toteuttajatahon välillä on ollut sujuvaa ja tuotteliasta.

Oulun yliopisto, Centria ammattikorkeakoulu ja irlantilainen ERNACT-verkosto käynnistivät yhdessä alueellista energiatehokkuutta ja -tietoisuutta edistävän hankkeen heinäkuussa 2021. GREENER (CLUSTERING REMOTE REGIONS for ENERGY RESILIENCE and GROWTH) -hankkeen tavoitteena on tarjota tietoa uusimmista energiaratkaisuista ja parhaista käytänteistä kotitalouksille, julkisyhteisöille, yrityksille sekä viranomaisille alueellista kilpailukykyä ja hyvinvointia lisäten.

ERNACT-verkosto koordinoi hanketta. Osatoteuttajina toimivan Centrian ja Oulun yliopiston lisäksi hankkeessa on liitännäiskumppaneina mukana 20 muuta tahoa Ruotsista, Pohjois-Irlannista, Skotlannista, Islannista, Färsaarilta, Norjasta, Saksasta sekä Kanadasta. Tavoitteena on kumppanuusverkoston avulla yhdistää loppukäyttäjiä alueiden välillä sekä lisätä valtioiden välistä yhteistyötä.


H-CHP konsortio vierailee Svartsengin lämpövoimalassa Islannissa. Kuva: Alasdair Macleod.

Hyvää yhteistyötä

”Yhdessä toimiminen on sujuvaa. Suomi ja Irlanti ovat demokratialtaan samanlaisia: pieniä EU-maita, joiden väestö asuu pienissä ja keskikokoisissa kaupungeissa sekä maaseudulla pääkaupunkiseutuja lukuun ottamatta. Molemmissa maissa on alueita, jotka kuuluvat Northern Periphery and Arctic (NPA) ohjelman piiriin. Kolmannen asteen koulutus on myös hyvin samankaltaista. Suomen tekniset korkeakoulut ovat samankokoisia kuin vastaavat Irlannin teknologia-alan instituutit. Tämä luo meille mahdollisuuden tehdä yhteistyötä samankaltaisissa projekteissa resurssejamme yhdistäen. Toimialoista teknologiatuotanto, matkailu- ja kulttuuriala ovat meille molemmille maille merkittäviä”, kertoo ohjelmapäällikkö Anne Marie McLaughlin.

”Suomalaiset kollegamme ovat luotettavia kumppaneita ja erittäin proaktiivisia digitaalisessa transformaatiossa ja innovaatioissa. ERNACTille Suomi on ollut tärkeä hyvien käytäntöjen lähde. Olemme saaneet malleja erityisesti siitä, kuinka Suomessa on luotu innovaatioekosysteemejä, joissa tehdään tiivistä yhteistyötä korkeakoulujen, yritysten ja julkisen sektorin välillä. Nopeiden laajakaistayhteyksien ekspansio maaseutualueilla oli myös Irlannille hyvä esimerkki.”, McLaughlin kehuu.

”Klusterihankkeen tavoitteena on levittää kolmessa hankkeessa karttunutta tietoa laajemmalle joukolle kuin yksittäisessä hankkeessa olisi mahdollista. Tämä lisää tutkimusryhmämme ja hankekumppaneidemme kansainvälistä tunnettavuutta entisestään. Toisten kumppaneiden toimintatapojen, tutkimustöiden ja hyvien käytänteiden seuraaminen antaa uutta näkökulmaa ja potkua myös omaan toimintaan. Verkostoituminen on tutkijan työssä elinehto. Hanke liittää myös muiden kumppaneiden verkostot meidän verkostoomme joko suoraan tai välillisesti”, projektipäällikkö Markku Kananen Oulun yliopistosta kertoo.

”Olimme erittäin ilahtuneita, kun ERNACT ja Oulun yliopisto ottivat meihin yhteyttä ja pyysivät osallistumaan yhteiseen hankkeeseen. On ollut kiva huomata, että aikaisemmin toteuttamamme energiayhteisöihin keskittyvä LECo-hanke on huomattu sekä Suomessa että maailmalla ja ihmiset ovat arvostaneet tekemäämme työtä. Energiatehokkuuteen liittyvien hyvien käytänteiden siirtäminen sekä uusiutuvan energian käytön edistäminen on erittäin tärkeää ja nyt GREENER-hanke tarjoaakin meille siihen erinomaisen mahdollisuuden. Yhdistämällä kolmessa eri hankkeessa saavutetut tulokset lisäämme vaikuttavuutta sekä tavoitamme sidosryhmiä entistä laajemmin, ” sanoo TKI-koordinaattori Heidi Kanala-Salminen Centria-ammattikorkeakoulusta.

”On mielenkiintoista kuulla hankekumppaneidemme kehittämistä ja toteuttamista uusiutuvan energian esimerkkitapauksista. Toivomme, että hankkeemme kohderyhmät inspiroituisivat näistä ja edelleen hyödyntäisivät saamaansa tietoa myös omalla alueellamme, ” jatkaa Kanala-Salminen.


Centrian T&K-asiantuntija Matti Ojala tekee testejä maatalouden biokaasun nesteyttämisestä.

 

Näkökulmien kirjoa

Klusterihankkeessa kerrotaan useita esimerkkejä uusiutuvaa energiaa käyttävistä kokeiluista, jotka pienentävät energiankulutusta ja päästöjä, varmistavat energian saannin myös syrjäseuduilla, säästävät rahaa tai tuovat jopa tuloja. Kokeilut myös pienentävät hiilijalanjälkeä tai ovat hiilineutraaleja sekä vähentävät esimerkiksi syöpää aiheuttavien karsinogeenien päätymistä ympäristöön. Hanke jakaa tietoa mm. suomalaisten pientaloasukkaiden kokemuksista maalämmöstä ja aurinkokeräimistä. Hankkeessa selvitetään myös, millaisia haasteita Englannin suurimman, Skotlantiin pystytetyn ja kokonaan kyläyhteisön omistaman tuulivoimavoimapuiston toiminnassa on. Finn Springin tehtaalla Sykyräisissä kokeillaan kesällä hukkaenergian ja kerätyn energian varastointia maaperään talvikauden lämmitystä varten.

”Lisäksi esimerkiksi Islannissa on valtava jäteongelma. Tähän haasteeseen on tarttunut Islannin yliopiston tutkimusryhmä, joka on rakentanut siirrettävän, biojätteen kaasutukseen perustuvan yhdistetyn sähkön ja lämmöntuotantojärjestelmän. Vastaavanlaisella ”modernilla häkäpöntöllä” on korvattu entinen öljylämmitysjärjestelmä lakkautetussa kyläkoulussa Alpualla. Ruotsissa puolestaan kokeillaan lumen varastointia ja käyttämistä kesällä tilojen viilennykseen. Centrialla Kokkolassa on käynnissä maataloudessa tuotetun biokaasun nesteytykseen ja kuljetukseen liittyvä hanke”, Kananen kertoo.


Maalaistalo Vastingissa Keski-Suomessa. Kuva: Markku Kananen.

Lämmityksestä kestävää

Markku Kananen on seurannut energiankulutusta omakotitalossa. Maalämpöpumpun asennuksen jälkeen Oulussa sijaitsevan kiinteistön sähkönkulutus tippui alle puoleen. Aurinkokeräimien ansiosta Ylivieskassa asuvan nelihenkisen perheen kuumaa käyttövettä ei tarvitse tuottaa muilla menetelmillä myöhäiskeväästä alkusyksyyn saakka. ”Tätä ennen varaajassa poltettiin puuta lämpimän käyttöveden tuottamiseksi myös kesäisin ja poltto nosti tarpeettomasti lämpötilaa talon sisätiloissa. Keräimien ansiosta puuta myös säästyy varsinaiseen lämmityskauteen”, talon omistaja Mika Puirava kertoo.

Finn Spring lähdevesijuomatehtaalla Toholammilla on puolestaan porattu viljapelon alla olevaan kallioon ahkerasti reikiä, joihin kesällä tuotettu hukkalämpö varastoidaan talvikauden lämmitystä varten. Hellepäivinä lisäetuna on se, että tehdasrakennuksen sisälämpötila laskee, kun hukkalämmön siirto maavarastoon viilentää kiinteistöä. Pilottihankkeen tuloksena yritys pohtii kaukolämmöstä luopumista.


Näkymä Finn Springin tehtaan lämpöenergiavaraston rakennusvaiheesta.

Biojätteestä sähköä koko kylälle

Islannin yliopiston peräkärryyn asennettu kaasutuslaitteisto muuntaa orgaanisen jätteen synteesikaasuksi. Kaasulla käytetään polttomoottoria, joka pyörittää generaattoria tuottaen sähköä parhaimmillaan pienen kylän tarpeisiin. Polttomoottorin tuottama lämpö hyödynnetään tilojen lämmitykseen ja ellei tälle ole tarvetta vaikkapa jätteen kuivaamiseen polttokelpoiseksi. Ennen jätteet poltettiin syrjäisillä seuduilla. Professori Rúnar Unnþórsson kertoo Islannin jätteenpolttolaitoksien olleen suljettuina jo useiden vuosien ajan dioksiinisaastuttamisen vuoksi. Dioksiinien on todettu aiheuttavan mm. maksavaurioita sekä syöpää ja ne ovat ympäristössä erittäin pysyviä.

"Nämä polttolaitokset sijaitsivat niin sanotuilla kylmillä alueilla, joilla on vähän tai ei ollenkaan geotermistä energiaa. Ne sijaitsevat paikoissa, kuten Westman Islands, Kirkjubæjarklaustur ja Ísafjörður. Polttolaitoksia käytettiin aiemmin kuuman veden tuottamiseen. Nykyään laitosten ollessa suljettuina ihmisten täytyy ajaa pitkän matkan päähän kaatopaikoille, jotka kuormittuvat jo turismin aiheuttamista jätevuorista. Kaatopaikoilta jätteitä laivataan Ruotsiin hävitettäväksi moderneissa, asianmukaisissa polttolaitoksissa mistä aiheutuu lisäkustannuksia ja päästöjä. Siksi oli tärkeää tarttua tähän ongelmaan täällä Islannissa ja haastaa yhteisöjä ratkaisemaan jäteongelmaansa paikallisesti muuallakin kuin Islannissa", Unnþórsson kertoo.

Kaasuttamalla jätteet korkeassa lämpötilassa dioksiinipitoisuudet vähenevät merkittävästi verrattuna jätteiden polttoon. Kaiken kukkuraksi jätteen kaasutusprosessi on hiili negatiivinen – lauseen positiivisessa merkityksessä – koska kaasutuksen tuloksena tuotettu biohiili voidaan käyttää maanparannusaineena esimerkiksi puutarhoissa ja viljelmillä. Pysyvän rakenteensa takia biohiili säilyy maaperässä pitkään, lisää maaperän kuohkeutta, tasaa kosteutta sekä lisää vedenpidätyskykyä.

Vastaavanlainen tehokkaampi laitos on esimerkiksi käytössä lakkautetussa, monikäyttöön muunnetussa kyläkoulussa Alpualla Vihannissa. Voimalan käyttämä hake saadaan lähialueelta.


Point and Sandwick Powerin tuulipuisto Ulko-Hebridieillä Skotlannissa. Kuva: Point and Sandwick Trust

Tuulipuistosta riittää voittoa koko yhteisön tarpeisiin

”Hankkeessa tutkitaan myös yhteisötuulipuiston toimintaa. Point and Sandwick Power on 100-prosenttisesti kahden kyläyhteisön omistama kaupallinen yritys, joka käyttää ja ylläpitää rakentamaansa Ison-Britannian suurinta yhteisötuulipuistoa Lewisin saarella Skotlannissa. Yritys tuottaa voittoa vuosittain lähes miljoona puntaa ja sijoittaa sen kokonaan yhteisön hankkeisiin hyväntekeväisyysjärjestönsä Point and Sandwick Trustin kautta. Järjestö rahoittaa esimerkiksi hanketta, jossa jo yli 100 000 puuntainta on istutettu muutoin lähes puuttomalle Lewis saarelle. Tukea suunnataan ympäristön ja perintökohteiden suojelun lisäksi esimerkiksi koulutukseen, heikossa asemassa oleville, taiteeseen, kulttuuriin ja virkistystoimintaan. 9MW hiilineutraali tuulipuisto vähentää vuosittaisia hiilidioksidipäästöjä 12 000–25 000 tonnia”, Kananen kertoo.

Kansainvälistä tiedonvaihtoa aiemmissa hankkeissa kerätyn tiedon pohjalta

Klusterihankkeessa yhdistetään kolmen Northern Periphery and Arctic -ohjelmasta rahoitetun hankkeen tulokset ja niistä yhdessä tiedottaminen.
SMARCTIC -hankkeen tavoitteena on lisätä energiatehokkuuden ja uusiutuvan energiaratkaisujen käyttöä asunnoissa ja julkisissa infrastruktuureissa syrjäisillä ja harvaan asutuilla alueilla älykkäiden energiaratkaisujen avulla. Kolmevuotinen projekti päättyy kesäkuussa 2022. Hanketta koordinoi ERNACT Irlannista.

LECO -hanke vastasi syrjäisten kuntien ja asuinalueiden tarpeisiin kestävän energiahuollon puolesta. Tavoitteena oli yhdistää uusia innovatiivisia teknologioita paikallisesti saatavilla oleviin luonnonvaroihin sekä lisätä tietoisuutta energiatehokkuudesta ja uusiutuvan energian käyttömahdollisuuksista. Lähestymistapa perustui paikallisen kiertotalouden malliin. Hanketta koordinoi CENTRIA Kokkolasta. Hanke päättyi joulukuussa 2020.

H-CHP hankkeessa kartoitettiin edullisia, uudistuvia biopolttoaineita hyödyntäviä omakotitaloluokan sähkön ja lämmön yhteistuotantojärjestelmiä – CHP. Hanke päättyi joulukuussa 2020. Tarkoituksena oli turvata sähkön saanti alueilla, joissa talon tai tilan lämmitykseen käytetään jo lähialueen puuta halkoina, pelletteinä tai hakkeena. Laitteet muuntavat osan tästä lämmitykseen käytetystä energiasta sähköenergiaksi. Islannin yliopiston biojätteen kaasutuslaitteiston kehittäminen oli osa hanketta.

Ohjelman tavoitteena oli saada elinvoimaa ja hyvinvointia pohjoisen ja arktisen alueiden syrjäseuduille auttamalla sekä luomalla kilpailukykyisiä ja kestäviä yhteisöjä, soveltaa innovaatioita, laajentaa yrittäjyyskapasiteettia sekä hyödyntää pohjoisen ja arktisten alueiden ainutlaatuisia kasvuresursseja ja mahdollisuuksia tehokkaasti.

Pohjaa tuleville hankkeille

”Kestävän kehityksen vuoksi tarvitsemme lisää samankaltaisia pilottihankkeita osaltaan säästämään luontoa ja energiankulutusta. Suomen harvaan asutuilla seuduilla on metsiä ja energialähteeksi, mutta esimerkiksi Irlannissa ei. Irlanti on poliittisesti sitoutunut luopumaan kokonaan turpeen käytöstä ja Suomessa sen käyttö energiaksi puolitettaneen vuoteen 2030 mennessä. Suomessa energian turvaamisratkaisu on ydinenergia, mutta sen käyttöönotto on teknisten ongelmien takia pahasti viivästynyt. Irlannissa puolestaan on panostettu tuulivoimaan”, Kananen sanoo.

”Tänä talvena energian hinta on noussut hurjaa vauhtia koko Euroopassa osittain poliittisista syistä, mutta myös luonnonilmiöiden seuraisena kuten Norjan vähäinen vesienergiantuotto. Covid-pandemia opetti meille paljon siitä, miten hauras ja haavoittuva yhteiskuntamme lopulta on. Esimerkiksi komponenttien saatavuus on ollut kiven alla mistä johtuen taloteknisten laitteiden hinnat ovat lähes tuplaantuneet muutaman vuoden takaisesta. Koska haasteemme ovat globaaleja, tarvitsemme kansainvälistä yhteistyötä energiaratkaisuissa hyvinvoinnin turvaamiseksi myös syrjäisillä seuduilla. Tähän tämä klusterihanke osaltaan vastaa. Yksivuotisen hankkeen aikana laaditaan uusi monivuotinen hankehakemus. Yhdistämällä osaamisemme, eri näkökulmamme ja verkostomme on rahoituksen saaminen todennäköisempää”, Kananen visioi.

Päivitetty 14.2.2022: lisätty Heidi Kanala-Salmisen kommentit, kuva Centrian T&K-asiantuntija Matti Ojalasta tekemässä testejä maatalouden biokaasun nesteyttämisestä sekä Finn Springin tehtaan energiavaraston rakennusvaiheesta.

Kirjoittajat:

Markku Kananen, projektipäällikkö, Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutti, Tulevaisuuden tuotantoteknologiat (FMT) -tutkimusryhmä

Minna Kilpeläinen, viestintäasiantuntija, Oulun yliopiston Kerttu Saalasti Instituutti

Lue lisää:

GREENER-kotisivut: https://greener.interreg-npa.eu/
Hankekuvaus: https://tki.centria.fi/hanke/greener-clustering-remote-regions-for-ener…

Lisätietoja:

Oulun yliopisto:
Markku Kananen, projektipäällikkö
markku.kananen@oulu.fi

ERNACT:
Anne Marie McLaughlin, Programme Manager
AnneMarie.McLaughlin@ernact.eu
www.ernact.eu

Centria ammattikorkeakoulu:
Heidi Kanala-Salminen, TKI-koordinaattori (kiertotalous ja energiatehokkuus) / R&D Coordinator (Circular Economy and Energy Efficiency)
heidi.kanala-salminen@centria.fi