Oulussa kiertotalouden näkökulmat ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen huomioidaan yhä paremmin

Oulussa asukaskohtaiset hiilidioksidipäästöt ovat vähentyneet vuoden 1990 tasosta yli 29%. Tämä on kuitenkin vain alkua ja Oulun kaupunki on vuonna 2018 kaupunkistrategiassaan 2026 linjannut, että Oulu on hiilineutraali kaupunki vuoteen 2040 mennessä. Vuoden 1990 tasosta kokonaispäästöjen pitää laskea jopa 80%. Näiden lukemien ja tavoitteiden toteutuminen edellyttää paitsi merkittäviä toimenpiteitä jokaisella sektorilla, myös kykyä muuttaa ajattelu- ja toimintatapoja kestävämpään suuntaan.

Kaupungin uusi ympäristöohjelma on parhaillaan valmistelussa oleva dokumentti, joka pyrkii esittämään tarvittavat toimenpiteet kaupunkistrategian päämäärien saavuttamiseksi. Valmistelutyö on toteutettu osallistaen laajasti eri alojen asiantuntijoita, viranhaltijoita ja poliitikoita. Keskeisin haaste on ollut löytää vaikuttavimmat toimenpiteet päästöjen vähentämiseksi. Valmistelutyön keskiössä on ollut toimiva kiertotalous ja sen jalkauttaminen koko kaupungin toimintaan. Ympäristöohjelman eräänä toimenpiteenä tuleekin todennäköisesti olemaan askelmerkkien asettaminen kiertotalouden tiekartan kautta.

Oulun kaupunki on sitoutunut energia- ja materiaalitehokkuuteen jo edellisessä ympäristöohjelmassaan. Tuolloin tavoite on laadittu lähtökohdissa, joissa on todettu nykyisten maanläjityspaikkojen täyttökapasiteetin tulevan täyteen vuoteen 2026 mennessä. Samalla maa-ainesten ottoalueet ovat siirtyneet koko ajan kauemmas lisäten kuljetusten hiilidioksidipäästöjä. Infrarakentaminen ja siihen liittyvät kuljetukset ovat yksi vaikuttavimmista osa-alueista, jonka päästöihin kaupunki toimillaan pystyy vaikuttamaan.

Oulun kaupunki on edistänyt kiertotaloustavoitteita erityisesti omien kehityshankkeiden kautta. Ympäristöministeriön kanssa yhteistyössä vuonna 2018 toteutettu Kiviaineshuollon kehittämisen kokeiluhanke keskittyi edistämään kiertotalouden huomioimista hankkeen eri vaiheissa aina kaavoituksesta rakentamiseen saakka. Resurssiviisas infrastruktuuri -hankkeessa vuosina 2016-2017 edistettiin uusiomateriaalien käyttöä rakentamisessa esimerkiksi päivittämällä kadun rakentamisen mitoitusohjeet koskemaan myös uusiomateriaaleja sekä rakentamalla uusiomateriaaleista pilottikatu, johon kuuluu kolme erilaista rakennetta, joissa on hyödynnetty betonimurskaa ja rakeistettua tuhkaa kantavassa, jakavassa ja suodatinkerroksessa.

EU:n kierrätystavoitteet luovat paineita jätesektorille ja lisäävät jatkossa uusiomateriaalien käyttöä ja sivuvirtojen hyödyntämistä entisestään. EU:sta tuleva paine on varmasti vaikuttanut myös Suomen uuteen hallitusohjelmaan. Kevään 2019 hallitusohjelmassa on huomioitu kiertotalouden hyödyt muun muassa luonnonvarojen ylikulutuksen vähentämisessä ja ympäristöystävällisissä ratkaisuissa. Muutos toimintatavoissa alkaa kunnan esimerkistä ja myös julkisissa hankinnoissa voidaan ottaa kiertotalous ja hiilidioksidipäästöt yhä paremmin huomioon. Oulun kaupunki toimii hiilineutraalisuudessa ja kiertotaloudessa suunnannäyttäjänä seudullisille toimijoille.

Oulun kaupungin osatoteutus CircVol-hankkeessa kietoutuu pitkälti Välimaan kiertotalousalueen ympärille. Uuden seudullisen kiertotalousalueen kehittäminen Kiimingin Välimaalle toteuttaa kaupungin ympäristöohjelman kiertotaloustavoitteita sekä pitkällä tähtäimellä myös hiilineutraaliustavoitetta. Nykytilanteessa Oulun seudulla on vain vähän kiertotaloustoimintaan soveltuvia alueita, minkä vuoksi teollisuudessa ja rakentamisessa syntyviä sivuvirtoja, purkumateriaaleja ja pilaantuneita maita on jouduttu kuljettamaan välillä hyvinkin kauas pois Oulun talousalueelta. Tämä ei ole järkevää, kustannustehokasta eikä ekologista. Välimaan kiertotalousalueella kiertotalousalan toimijat voivat kehittää uusia käsittelymenetelmiä, innovaatioita ja uusia tuotteita. Alueellinen yhteistyö luo eväitä uusiin palveluihin, työpaikkoihin ja liiketoimintamahdollisuuksiin.

Kirjoittajat Oulun kaupungin Yhdyskunta- ja ympäristöpalveluiden ympäristöasiantuntija Satu Pietola ja Venla Honkala, Oulun CircVol-hankkeen projektipäällikkö.

Röntgentomografialla tärkeää perustietoa stabiloiduista maamassoista

Stabiloituja maamassoja testataan laajasti. Röntgentomografialla voidaan selvittää massojen sisäinen rakenne ja määrittää tarkemmin syitä testituloksille.

Massan stabiloinnilla tarkoitetaan prosessia, jossa sellaisenaan hyötykäyttöön kelpaamaton massa, esim. merialtaan ruoppausmassa, pyritään saamaan kiinteään ja vakaaseen muotoon, jolloin sitä voitaisiin hyödyntää esimerkiksi täyttömaana. Ennen kuin löydetään toimiva resepti massan stabilointiin, on kokeiltava useita eri ainesosia ja niiden välisiä suhteita. Näin saadaan koemassoja, joiden suorituskykyä voidaan testata esimerkiksi mittaamalla niiden puristuslujuutta tai säänkestävyyttä.

Tällaiset testit kertovat massan suorituskyvystä, mutta eivät kovin paljoa muista tekijöistä mitatun tuloksen takana. Kun halutaan löytää paras mahdollinen resepti, on myös hyödyllistä tietää, miksi joku lopputuote suoriutuu hyvin ja joku toinen huonosti tietystä testistä. CircVol-projektissa Geologian tutkimuskeskus (GTK) on tutkinut stabiloituja ruoppausmassoja röntgentomografialla, jolla voidaan näytettä vahingoittamatta selvittää tarkemmin stabiloidun kappaleen rakennetta ja tämän avulla syitä testitulosten takana (kuva 1).

Kuva 1. Stabiloidun massanäytteen tutkimista röntgentomografialla.

Röntgentomografiassa näytettä pyöritetään yksi täysi kierros ja siitä otetaan varjokuvia, eli perinteisiä 2D röntgenkuvia, yleensä noin 2000-2500 eri suunnasta. Näistä kuvista voidaan matemaattisesti muodostaa 3D röntgenkuva, eli käytännössä 3D tiheyskartta näytteestä (kuva 2). Näin saatu 3D-kuva avaa mahdollisuudet moninaisiin analyyseihin. Kuvasta voidaan vaivattomasti määrittää mm. huokoisuus ja huokosrakenteen eri ominaisuuksia, kuten huokoskokojakauma, huokosten muoto, sekä huokosten sijoittuminen näytteessä.

Kuva 2. 3D-kuva massanäytteestä leikattuna digitaalisesti vinoa pintaa pitkin. Vaaleammat pisteet ovat ympäristöään tiheämpiä rakeita.

 

3D-kuvaa tarkastelemalla voidaan myös helposti selvittää, miten homogeeninen näyte on (kuva 3). Näin voidaan esimerkiksi huomata jos massaa on sekoitettu riittämättömästi, mikä puolestaan voi johtaa huonoihin testituloksiin ja ei-toivottuihin ominaisuuksiin stabiloidussa kappaleessa. 3D-kuvan avulla voidaan varmistaa, että testitulokset vastaavat todella sitä, mihin kyseisellä reseptillä pystytään.

Kuva 3. Kolme poikkileikekuvaa ja näiden yhdistelmä massanäytteestä, jossa keskellä näytettä on huonommin kiinteytynyt osa. Kuvasta nähdään, että näytteen homogenisointi ei ole onnistunut.

 

Röntgentomografia on usein parhaimmillaan, kun se yhdistetään muihin menetelmiin – niin tässäkin tapauksessa. Paras hyöty kuvauksista saadaan, kun kuvataan sama näyte ennen ja jälkeen esimerkiksi mekaanisen puristuslujuustestin. Näin otetuista kuvista voidaan nähdä tarkalleen, mistä kohtaa massan rakenne on antanut periksi, mikä auttaa ymmärtämään kyseisen reseptin vahvuuksia ja heikkouksia. GTK:lla näytteet voidaan myös pitää kylmänä koko kuvauksen ajan käyttämällä erityistä viilennettyä näytekammiota (kuva 4), joten näyte lähtee tomografiasta muihin kokeisiin täsmälleen siinä kunnossa kuin se on laboratorioon tullut.

Kuva 4. Viilennetty näytekammio GTK:n röntgentomografialaitteessa. Näytettä ympäröi musta hiilivahvistettu lasi, joka läpäisee hyvin röntgeniä.

 Kirjoittaja FT Jukka Kuva toimii tutkijana Geologian tutkimuskeskuksessa, jossa hän vastaa röntgentomografialaboratorion toiminnasta ja kehityksestä.

Geologian tutkimuskeskus (GTK) on geologisten luonnonvarojen ja niiden kestävän käytön eurooppalainen huippuosaaja. CircVol-projektissa GTK on mukana tukemassa kaivettujen maamassojen turvallista ja taloudellista hyötykäyttöä tarjoamalla asiantuntemusta ja uusia innovaatioita maamassojen karakterisointiin.