Circular economy – Sivu 3

Kaupungin hiilineutraalisuustavoitteen toimet

Oulussa kiertotalouden näkökulmat ja hiilidioksidipäästöjen vähentäminen huomioidaan yhä paremmin

30 heinäkuun, 2019/in Circular economy /by Julius Manninen

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.

leikkauskuva röntgentomografialla tehtynä

Röntgentomografialla tärkeää perustietoa stabiloiduista maamassoista

1 heinäkuun, 2019/in Circular economy /by Julius Manninen

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.

Maamassojen tehokasta logistiikkaa ja kustannussäästöjä digitaalisuuden avulla

18 kesäkuun, 2019/in Circular economy /by Julius Manninen

Rakentamisen aikaiset suuret maamassat ovat kunnille haaste, mutta digitaalisten ratkaisujen avulla niiden logistiikkaa voidaan tehostaa merkittävästi.

Suurivolyymisten maamassojen ja sivuvirtojen hallinta on suurelta osin erilaista tiedon välitystä järjestelmien ja organisaatioiden välillä. ”Mitä”, ”missä” ja ”milloin” sekä kuinka paljon ovat yleisiä kysymyksiä kaikissa logistisissa haasteissa. Tietomallien, rajapintojen ja tiedontuotantoprosessien määrittelyjen avulla pystytään tehostamaan materiaalien kierrätystä ja turhaa kuljettamista.

Ensimmäiseksi on vastattava ”mitä”-kysymykseen eli luokiteltava massat. Infrasuositusten maamassojen laatuluokittelu on hyvä pohja, mutta täydennetäänkö sitä muilla suosituksilla vai yksinkertaistetaanko luokittelua? Massan tarjoajalla ja käyttäjällä tulee olla yhteinen käsitys siirrettävän massan luokittelusta ja laadusta. Seuraavaksi kysymys on ”missä”: osoitetieto vai paikkatieto: pisteenä vai alueena. Logistisesti osoite ja mahdolliset yhteystiedot riittävät, mutta esimerkiksi PIMA-massojen jäljitettävyyden osalta tarkempi sijaintitieto olisi avuksi. ”Milloin”-kysymys lyhyellä aikaikkunalla palvelee kuljetusten optimointia, laajempi aikaikkuna taas mahdollistaa kaavoituksen ja hankkeidenvälisten aikataulujen pitkän aikavälin suunnittelun. Kaikkiin näihin kysymyksiin käyttötarkoitus määrittää tarvittavan tiedon tarkkuuden. Samalla ei kuitenkaan tulisi rajata pois rinnakkaisia tai tulevaisuuden käyttötarpeita.

Digitaalisten ratkaisujen vaiheet:

1) Täsmällinen tieto ja tiedon lisääntyminen

Luokittelu ja tietomalli
Tiedon määrä vaatii digitaalisen hallinnan

2) Integraatio ja järjestelmien yhteensopivuus

Tietoa välitetään eri järjestelmien välillä
Rajapinnat ovat avoimia

3) Optimointi

Logistinen kustannustehokkuus
Suunnittelun mahdollisuudet seutukaavoituksesta aina yksittäiseen hankkeeseen.

Tietomalli ja luokittelu ovat digitaalisten järjestelmien formaalin kommunikoinnin perusta. Avoimet rajapinnat mahdollistavat järjestelmien integroinnin riippumattomuuden, jolloin integroitavat järjestelmät eivät ole toimittajista riippuvia ja ovat paremmin ylläpidettäviä. PIMA- ja jätemaa-massat puolestaan vaativat erilliset käsittelyprosessit ja niihin liittyvien tietojen käsittelyn ja edelleen välittämisen vastaaviin tietojärjestelmiin eri viranomaistehtävien täyttämiseksi. Katso lisätietoja avoimista rajapinnoista 6Aika kaupungeissa.

Optimointi on ensimmäinen vaihe, jossa tavoitellaan varsinaisesti suorituksen tehokkuutta ja sitä kautta kustannussäästöjä. Logistinen ongelma massojen siirrosta paikasta A paikkaan B mahdollisen välivaraston V kautta on perinteinen logistinen haaste varsinkin, kun paikkojen A ja B määrä kasvaa ja niiden etäisyydet vaihtelevat. Tätä haastetta kuljetusliikkeet ratkovat päivittäin. Suurilla kaupungeilla ja maakunnilla on kaavoituksella ja hankkeiden välisellä koordinoinnilla mahdollisuus ennakoida liikuteltavien maamassojen syntymistä ja niiden hyödyntämistä niin, että kuljetustarpeet optimoidaan. Tällöin kuitenkin keskeiseksi haasteeksi tulee kaavoituksen ja hankkeiden aikataulujen ennustettavuus ja tiedon epämääräisyys, jotka ovat ristiriidassa digitaalisten ratkaisujen tietomallivaiheen kanssa.

Nykyiset tekoäly- ja koneoppimisteknologiat mahdollistavat epävarmojenkin suurten tietomäärien hyödyntämisen suunnittelun tueksi. Tämä mahdollistaisi sen, että kaavoituksella voisi optimoida massojen kuljetustarpeet tulevaisuudessa. Tällöin kustannussäästöt olisivat merkittäviä.

Jo nykyiset Helsingissä käytetyt hankekohtaiset massatasapainojen taulukkopohjaiset laskelmat ja hankkeiden välinen massojen keskitetty koordinointi on osoittanut selkeät säästöt, kun käsiteltävien massojen määrä ja kuljetusmatkat kasvavat. Muissakin kaupungeissa kustannussäästön mahdollisuus on tunnistettu, mutta massojen hyödyntäminen on ollut tapauskohtaista eikä keskitettyä.

Juha Nummila, projektipäällikkö, Forum Virium Helsinki

Forum Virium Helsinki on Helsingin kaupungin innovaatioyhtiö. Kehitämme tulevaisuuden kaupunkiratkaisuja yhdessä yritysten, tiedeyhteisön ja kaupunkilaisten kanssa. Forum Virium Helsingin IoT-ohjelma yhteiskehittää esineiden internetin ja datan täysimittaisen hyödyntämisen vaatimien datan keruu-, tuotanto-, jakelu- ja siirtoratkaisuja ja edistää yhteistä markkinaa datan ja rajapintojen harmonisoinnin keinoin.

Tuhkalle tehokasta hyötykäyttöä

22 toukokuun, 2019/in Circular economy /by Julius Manninen

Kirjoittajat dosentti Oskar Karlström ja Jan-Erik Eriksson Åbo Akademin Epäorgaanisen kemian laboratoriosta.

Maailmanlaajuisesti polttolaitoksissa muodostuu yli 750 miljoonaa tonnia tuhkaa joka vuosi. Suurin osa tästä tuhkasta on edelleen peräisin hiilenpoltosta. Hiilen osuutta polttoaineissa korvataan kuitenkin kasvavassa määrin hiilineutraalilla biomassalla. Esimerkiksi Tanskassa muunnetaan parhaillaan jokaista alun perin hiilenpolttoon suunniteltua voimalaitosta biomassan polttoon sopivaksi laitokseksi. Suomessa biomassojen osuus sähkön ja lämmöntuotannossa mukaan lukien puun pienkäyttö, metsäteollisuuden jäteliemet sekä teollisuuden ja energiantuotannon puupolttoaineet, oli 2017 alustavien tietojen mukaan yhteensä 27% (Suomen virallinen tilasto SVT, Energian hankinta ja kulutus, http://www.stat.fi/til/ehk/tau.html). Turpeen ja kivihiilen osuudet olivat vastaavasti 4 ja 6 %.

Hiilen poltosta syntyy tyypillisesti noin 10-20% tuhkaa. Biomassan poltossa vastaava luku on 0,1-5%, mutta joillekin biomassoille on raportoitu jopa 40% tuhkaosuuksia. Suomessa käytettävän puuperäisessä biomassassa tuhkan osuus on noin 1%, mutta se vaihtelee 0,1 ja 2% välillä puulajista riippuen. Vaikka tuhkan osuus on suhteellisen pieni verrattuna polttoaineen massaan, suuren mittakaavan biomassan poltossa muodostuu merkittävä määrä tuhkaa. Tuhkan määrä on useille biomassoille kuitenkin huomattavasti pienempi kuin vastaava kivihiilen poltossa muodostuva tuhka.

Hiilen tuhkaa käytetään nykyään hyödyksi mm. lannoitteena, maanrakentamisessa korvaamassa luonnonkiviaineksia, raaka-aineina sementissä ja betonissa, tiilissä, keraamisissa laatoissa, jne. Tuhkista voidaan myös ottaa talteen arvokkaita metalleja. Maailmanlaajuisesti noin 25% kivihiilituhkasta käytetään johonkin uuteen tarkoitukseen. Esimerkiksi Yhdysvalloissa tuhkien käyttöaste on nykyisin noin 50% ja EU:ssa käyttöasteen arvioidaan olevan jopa 90%.

Myös biomassan tuhkaa voidaan hyödyntää monella tavalla. Yleisesti ajatellaan että biomassatuhkat eivät sisällä haitallisia aineita. Nykytietämyksen mukaan näissä tuhkissa saattaa kuitenkin olla erilaisia raskasmetalleja ja muita haitallisia aineita. Tämän lisäksi haasteena on biomassan tuhkan erilainen ja monimutkainen koostumus verrattuna kivihiilituhkaan sekä erot eri biomassojen tuhkien koostumuksen välillä. Useissa polttolaitoksissa käytettävät rinnakkaiset polttoaineet tuovat uusia haasteita koska muodostuva sekatuhkaa voi sisältää puutuhkan, turvetuhkan ja kivihiilituhkan ainesosien lisäksi joissakin tapauksissa myös jätteiksi luokiteltavien polttoaineiden tuhkaa.

Lähtökohtaisesti tuhka on aina jätettä, joka voi olla joko vaarallista tai tavanomaista, sen mukaan, onko sillä tiettyjä vaaraominaisuuksia. Tarkempia tietoja eri jätteiden luokitteluista on listattu Ympäristöministeriön julkaisuun: (Häkkinen: Jätteen luokittelu vaaralliseksi jätteeksi, Ympäristöhallinnon ohjeita 1/2016, http://julkaisut.valtioneuvosto.fi/bitstream/handle/10024/74873/OH_1_2016.pdf).

Kestävän kehityksen kannalta on tärkeää, että uusiutuvan biomassan käyttö energiatuotannossa lisääntyy ja biotuhkan hyötykäyttöaste saadaan mahdollisimman korkeaksi. Biomassat voidaan luokitella monella tavalla, esimerkiksi seuraavien kriteerien mukaan:

Haitallinen tai jätteeksi luokiteltava koostumus. Tällöin tuhka sisältää tyypillisesti raja-arvot ylittävän pitoisuuden raskasmetalleja kuten barium, kadmium, lyijy, kromi ja arseeni. Osittain näiden haitallisten aineiden pitoisuutta tuhkassa voidaan pienentää esimerkiksi liuottamalla tai lämpökäsittelyllä.
Paljon fosforia sisältävät tuhkat. Tämänkaltaisia tuhkia ovat esimerkiksi peltobiomassojen tuhkat, mutta fosforipitoisuus vaihtelee lajeittain. Runsaasti fosforia sisältävät tuhkat tulisi käyttää esimerkiksi metsälannoitteina tai fosforinkierrätyksen raaka-aineina.
Jotkin biomassojen tuhkat voivat sisältää paljon palamatonta hiiltä joka rajoittaa tuhkien hyödyntämistä.
Maanparannukseen kelpaavat tuhkat. Näille tuhkille tyypillistä on, että ne sisältävät korkeita pitoisuuksia haluttavia hivenaineita mutta eivät kuitenkaan vaarallisia tai haitallisia veteen liukenevia aineita. Tämän lisäksi suotovesien pH arvojen tulee olla tiettyjen raja-arvojen sisällä. Biotuhkien suotovesien pH on tyypilisesti noin 10 mutta voi vaihdella pH 5 – 13 rajoissa.
Raaka-aineeksi sellaisinaan sopivat tuhkat. Esimerkiksi sementin valmistuksessa voidaan käyttää biomassan tuhkaa jopa 20% jos kloorin, hiilen ja kokonaisalkalien pitoisuudet eivät ylitä raja-arvoja.

Valitettavasti suuri osa tuotetusta biotuhkasta päätyy nykyisin läjitykseen. Tämä ei tietenkään ole kestävää kehitystä eikä sopusoinnussa jätedirektiivin EU 2018/851 kanssa. Biotuhkien uudelleen käyttöä onkin esitetty mm. maa- ja metsätalouden lannoitteena, lisäaineena kompostoinnissa, raaka-aineena tiilien valmistuksessa, asfaltin ja betonin raaka-aineena, kaatopaikkojen rakennusaineena, maa-aineksen stabiloinnissa, metsäteiden pohjarakennusaineena sekä maisemoinnin raaka-aineena. Joidenkin tuhkien suuri pinta-ala ja hyvä ioninvaihtokyky mahdollistaa myös niiden käytön imeytysaineena haitallisten aineiden poistossa.

Yksi CircVol hankkeen tavoite on selvittää, miten lähellä tuotettua tuhkaa voitaisiin käyttää tehokkaasti ja ympäristöystävällisesti lisä- tai stabilointiaineena savipitoisten maalajien ja ruoppausmassojen muokkaamisessa rakentamiselle soveltuvaksi maapohjaksi. Parhaillaan hankkeessa testataan miten Naantalin monipolttolaitoksella tuotettu tuhka sekä muut lähialueilla muodostuneet sivu- ja jätevirrat rakennusaineteollisuudesta soveltuvat Aurajoesta Turun satama-alueelle kulkeutuneen maa-aineksen ruoppausmassan stabilointiin maapohjaksi rakentamiselle. Erilaisia stabilointitestejä, kemiallisia analyysejä ja liukoisuustestejä tehdään yhteistyössä Åbo Akademin ja Turun Ammattikorkeakoulun kanssa. Haasteita on myös ratkomassa Geologian tutkimuskeskus GTK ja Suomen ympäristökeskus SYKE. Tavoitteena on löytää optimaalinen yhdistelmä eri materiaalivirtoja tarvittavan lujuuden saavuttamiseksi ruoppausmassoihin tai savimaihin perustuvalle maa-ainekselle. Tärkeää on myös, että maa-aineksesta ei saa liueta tai haihtua haitallisia komponentteja. Uusiokäytettäessä tuhkia ja teollisia sivuvirtoja saavutetaan ympäristöystävällinen vaihtoehto pelkästään neitseellisiin raaka-aineisiin perustuville maalajien muokkausmenetelmille. Samalla voidaan myös tehokkaasti vähentää jätevirtojen läjitystä kaatopaikoille ja ennen kaikkea saadaan tuhkasta nousemaan uutta ympäristöystävällistä kasvua ja osaamista hiilineutraalin ja turvallisen yhdyskuntarakentamisen tarpeisiin.

Ympäristövelat voitoiksi Innovatiivisen hankintastrategian avulla

5 huhtikuun, 2019/in Circular economy /by Julius Manninen

Tampereen Hiedanrannan hankkeeseen kiteytyy monessa mielessä nykyaikaisen kaupunkikehittämisen haasteet. Entisenä tehdasalueena se kytkeytyy brownfield-kehittämisen keskusteluun, jossa reuna-alueille aiemmin sijoittuneista tehdasalueista muodostuu kasvavan kaupungin sisään, jolloin vapautuvista alueista muodostuu keskeisen sijaintinsa vuoksi houkuttelevia kaupunkikehittämisen kohteita. Teollisuuden rakennemuutos ja kaupungistuminen ovat globaaleja megatrendejä, joten ilmiö on kansainvälisesti tunnettu. Tyypillistä myös on, että aiempi teollinen toiminta on jättänyt brownfield-alueelle jälkeensä ympäristövelkaa. Tampereen tapauksessa tämä ympäristövelka on 1,5 miljoonaa kuutiota järveen dumpattua 0-kuitua, eli puukuitua, joka oli sellutehtaissa hyödyntämätön sivuvirta. Biomassana 0-kuitu hajoaa sopivissa olosuhteissa ja tuottaa pahanhajuisia kaasuja, joten dumppaamisesta madaltunut järvenlahti ei sovellu tulevan asuinympäristön siltä edellyttämään virkistyskäyttöön.

Tampereella ollaan ensimmäistä kertaa tilanteessa, jossa tämän mittaluokan haasteeseen pyritään löytämään älykäs ja laadukas ratkaisu. Rantojen kunnostamiseen on olemassa vakiintuneita menetelmiä, kuten ruoppaus ja stabilointi. Haasteen aiheuttaa kymmenien miljoonien kustannukset, jotka ovat seurausta toisaalta alueen laajuudesta ja toisaalta käsittelyä edellyttävästä ruoppausjätteestä. Tällä hetkellä näyttäisi siltä, että haasteeseen on löytymässä kiertotalouden mukainen ratkaisu. Biomassasta voitaisiin esimerkiksi tuottaa arvokkaita kemikaaleja, joiden myynnillä voisi alustavien arvioiden mukaan kattaa suuren osan lahden kunnostamisen kustannuksista. Tässä yhteydessä kiertotalousajattelun soveltamiseen ja siihen liittyviin teknisiin sovelluksiin ei kuitenkaan ole markkinoilla valmiita ratkaisuja, vaan niitä on täytynyt kehittää hankkeen yhteydessä. Tällaisen lupaavan, mutta poikkeuksellisen ratkaisun löytäminen on edellyttänyt kaupungilta poikkeuksellisia toimintamalleja ja niitä edellytetään myös edettäessä kohti käytännön toteutusta ja lopullista hankintapäätöstä.

Innovatiivisuutta edistävä hankintaprosessi

Syrjimättömyyden ja resurssitehokkuuden lisäksi hankintalain päätavoitteita ovat innovatiivisuus, sosiaalinen ja ekologinen kestävyys sekä resurssitehokkuus. Hankintalakiin on kirjattu toimintamallit sellaisia tilanteita varten, jolloin markkinoilta saatavilla olevat ratkaisut eivät ole hankintayksikön strategisten linjausten mukaisia. Hankintalaki ei sinänsä takaa, että hankinnat välttämättä toteuttaisivat lain tavoitteita, vaan lain tarjoamia mahdollisuuksia täytyy myös osata soveltaa. Hankintojen käyttämisestä strategisten päämäärien saavuttamisessa on käyty viime aikoina Suomessa runsasta keskustelua. Esimerkiksi Tampereen kaupunki on julkaissut monipuolisen ohjeistuksensa innovatiivisten hankintojen soveltamisesta. Innovatiivinen hankinta perustuu samaan hankintaprosessiin, joka perustuu hankintastrategiaan, alkaa suunnittelusta, jossa selvitetään esimerkiksi tavoitteet, vertailuperusteet ja parhaat ratkaisut, sekä jatkuu hankinnan toteuttamisella kilpailullisella menettelyllä. Innovatiivisen hankinnan keskeinen ero tavanomaiseen hankintaprosessiin on, että prosessia on täydennetty vuorovaikutteisilla käytännöillä, kuten kokeilut suunnitteluvaiheessa, neuvottelumenettely hankintavaiheessa ja allianssimalli kannusteineen toimintavaiheessa. Tampereen kaupungin ansiokas ohjeistus ei kuitenkaan vielä anna valmista toimintamallia, vaan sen tarjoamia työkaluja sovelletaan hankekohtaisesti muodostetussa hankintaprosessissa. CircVol-hankkeen Tampereen työpaketissa yhtenä tehtävänä on tukea innovatiivisuutta tukevan hankintamallin rakentamista ja toisaalta levittää Hiedanrannan nollakuituhankkeessa saatujen kokemusten jakamista muiden vastaavanlaisten tapausten ratkaisun tukemiseksi. Ideana on innovatiivisen hankinnan työkaluihin tukeutuen ja nollakuituhaasteeseen liittyvät erityispiirteet huomioiden muodostaa hankekohtainen hankintasuunnitelma.

Hiedanrannan nollakuituhaaste muistuttaa yleisellä tasolla infrastruktuuri- tai rakentamishanketta, jossa keskeisimmät kustannuksiin ja päästöihin vaikuttavat ratkaisut haarukoidaan jo yleissuunnitelman tasolla.
Kuten infrastruktuurihankkeissa on tyypillistä, hankkeen laajuuden vuoksi yksi toimija ei pysty vastaamaan toteutuksen tarpeisiin yksinään, joten urakointiin osallistuvien on todennäköisesti rakennettavia
monialaisia konsortioita. Hiedanrannan tapaukseen sisältyvien erityisten tavoitteiden vuoksi hankkeen suunnittelun on samanaikaisesti kytkeydyttävä sekä markkinoilla tarjolla oleviin toimiviin ratkaisumalleihin, että pystymään tuottamaan täysin uusia innovatiivisia ratkaisuja. Toisaalta vedessä sijaitsevan suuren biomassan laajamittainen käsittely muodostaa järviluonnolle ja muuhun ympäristöön liittyviä riskejä, joiden hallinta edellyttää huolellista arviointia. Näistä syistä nollakuituhaasteen ratkaisuun tähtäävä yleissuunnitelma on tarpeen kehittää ja arvioida osallisten kesken mahdollisimman toimivan vuorovaikutuksen avulla. Tämän vuoksi hankintasuunnitelman keskiöön nostetaan yhteissuunnitteluprojekti, johon sitoutetaan avaintoimijoiden joukko potentiaalisia toteuttajia, hankkeen kannalta keskeisiä virkamiehiä, suunnittelevia asiantuntijoita ja olennaiset tilaajan edustajat. Yhteissuunnitteluprojekti toimii siis innovaatioalustana, jonka tavoitteena on mahdollisimman hyvin hankintayksikön tavoitteet täyttävä yleisratkaisu ennen hankkeen toteuttamista.

Kirjoittaja:

Tuomo Joensuu
Tohtorikoulutettava
Tampereen yliopisto, Rakennetun ympäristön tiedekunta

Savimaat-pilotti edistää kestävää maarakentamista

1 maaliskuun, 2019/in Circular economy /by Julius Manninen

Suomessa käytetään vuosittain rakentamiseen yli 100 miljoonaa tonnia kiviaineksia, joista osa voitaisiin korvata uusiomailla, teollisuuden sivuvirroilla ja haastavimmilla maa-aineksilla, kuten savi- ja ruoppausmailla. Jo yksin Turun Toriparkin rakentamisessa syntyy arviolta 240 000 tonnia savimaata, joille on löydettävä uusi sijoituspaikka. Maaliskuun 28. päivä startataan pilotti savimaiden hyödyntämiseksi maarakentamisessa.

Savimaat-pilotissa etsitään uusia hyödyntämiskohteita maarakentamisessa syntyville savimaille. Maiden stabiloinnin reseptejä tutkitaan jo Turun ammattikorkeakoululla ja testejä tehdään Kiertomaa Oy:n maa-ainespuistossa.

”Savimaiden hyödyntäminen on vaikeaa, koska niiden tekniset ja kemialliset ominaisuudet eivät sovellu hyvin rakentamiseen. Savi on pehmeää ja se voi aiheuttaa happamia valumavesiä ympäristöön. Ylimääräisiä saviaineksia syntyy rannikkoseuduilla paljon, joten myös niiden sijoittamisesta syntyy paljon kustannuksia. Hankkeessa muutetaan saviainesten ominaisuuksia lisäämällä niihin uusioaineksia kuten esimerkiksi voimalaitostuhkaa, masuunikuonaa, teollisuuden kalkkipohjaisia sivuvirtoja tai muita kuiva-aineksia, joiden avulla savimaiden kantavuutta saadaan parannettua ja pH pysyy riittävän neutraalina”, sanoo Julius Manninen Turku Science Park Oy:stä.

Uusiomateriaalien hyödyntämistä voitaisiin lisätä

Kiertotalouden mukainen liiketoiminta tarjoaa myös perinteiselle maarakentamiselle mahdollisuuden uudistua. Nykyinen sääntely ei kuitenkaan kannusta uusiomateriaalien hyödyntämiseen, mutta tulevaisuudessa MARA- ja MASA-asetusten myötä hyötykäytöstä tulee tiettyjen materiaalien osalta helpompaa.

Savimassoja voidaan hyödyntää myös kasvien kasvualustana ja viherrakentamisessa lisäämällä niihin sopivia lisäaineita, kuten kompostia, biohiiltä tai kalkkituotteita. Näin voidaan parantaa saven veden- ja ravinteiden sitomiskykyä.

Uusia yrityksiä mukaan yhteistyöhön

Savimaiden ominaisuuksien parantamisessa voidaan hyödyntää lukuisia eri materiaaleja. Yritykset, joilla on esimerkiksi MARA-asetuksen mukaisia materiaaleja, voivat tulla mukaan pilottiin. Savimaita syntyy paljon, joten potentiaali niiden uudelleenkäytössä on myös suuri. Yritykset saavat pilotissa myös apua sivuvirtojensa hyödyntämiseen, koska myös tilaajaosapuoli, eli kaupungit ja kunnat toivovat uusiomateriaalien parempaa hyödyntämistä.

Maaliskuun 28. päivän kick-off -tapaamisessa selvitetään yritysten tarjolla olevat materiaalit ja niiden käytettävyys Savimaat-pilotissa.

Ota yhteyttä: Julius Manninen, julius.manninen@turkubusinessregion.com, +358 41 436 0499, Turku Science Park Oy.

Kannattavaa kiertotaloutta

28 joulukuun, 2018/in Circular economy /by Julius Manninen

Suomessa on jo vuosikymmenten ajan edistytty resurssien kestävässä hyödyntämisessä. Tuotteiden ja materiaalien elinkaaren pidentämisellä saavutetaan nykyisellään merkittäviä taloudellisia ja ilmastollisia hyötyjä. Kiertotalouden mahdollistaminen otetaan huomioon jo tuotteiden ja teollisten prosessien suunnittelussa sekä materiaalien valinnassa. Tässä mielessä kiertotalous ei ole teollisuudessa uusi konsepti. Toki jätejakeiden hyödyntäminen ilman taloudellista hyötyä on ollut vaatimattomampaa ennen ympäristölainsäädännön kehitystä, mutta jätejakeiden ja hukkaenergian hyödyntäminen on ollut perusolettamus aina kun se on taloudellisesti ollut kannattavaa.

Kiertotalous tulee kuitenkin nähdä yhtä paljon taloudellisena kuin ympäristöllisenäkin mahdollisuutena. Suuryritysten tulee ottaa nykyaikaisia kiertotalouden mukaisia ratkaisuja ennakkoluulottomasti käyttöön, mikä helpottaa ratkaisuja kehittävien pk-yritysten kasvua. Nämä ratkaisut vaativat toteutuakseen mittaviakin investointeja, ja tällöin tulee tukea liiketoiminta- ja investointimalleja, jotka jakavat kasvaviin yrityksiin ja uusiin teknologioihin liittyviä riskejä. Usean yrityksen yhteishankkeet edellyttävät luottamuksen syntymistä arvoketjun osapuolten välille, mikä puolestaan sitouttaa osapuolet yhteisten tavoitteiden saavuttamiseen.

Suuremmilla yrityksillä on käytössään laajempi valikoima rahoitusvaihtoehtoja kiertotalouden mukaisiin investointeihin. Esimerkiksi vihreiden ja vastuullisten rahoitusmuotojen osuus rahastomarkkinoista on kasvanut merkittävästi viime vuosina ja esimerkiksi Japanin ja Norjan mittavat eläkerahastot kohdennetaan nykyisin vain ympäristöllisesti ja yhteiskunnallisesti kestäviin kohteisiin. Clenantech- ja kiertotaloussijoitukset vaativat usein kärsivällistä kasvu- ja tuotto-odotusta, mikä sopiikin hyvin eläkerahastojen toimintamalliin. Toisaalta uudet teknologiat mahdollistavat myös erittäin kilpailukykyisiä tuottoja rahoittajille ja osakkeenomistajille.

Kasvuvaiheen yrittäjät näkevät usein heille tarjolla olevissa rahoitusvaihtoehdoissa riskejä. Usein pelätään rahoittajien vievän hallinnan yrityksen kehityksestä ja pakottavan yrityksen myyntiin lähitulevaisuudessa. Moni rahoitusmuoto ei kuitenkaan vaadi enemmistöosakkuutta sijoituskohteestaan, vaan tavoite on ennemminkin neuvoa yrityksen johtoa, jonka nimenomaan toivotaan jatkavan enemmistöomistajana. Tällöin osaaminen ja motivaatio yrityksen uuden ratkaisun markkinoille saamiseen säilyvät voimakkaina. Oleellista on löytää kullekin yritykselle sopiva yhdistelmä esimerkiksi lainaa, pääomasijoituksia ja limiittiä. Usein sopivan rahoitusyhdistelmän löytämiseen kannattaa etsiä ulkopuolista apua. Rahoituskonsultointikulut ovat pieni hinta luotettavasta ja liiketoiminnallista lisäarvoa tuovasta rahoitusratkaisusta. Rahoituskeskustelujen aikana yritysten tuote- ja palvelutarjooma, liiketoimintamalli, ansaintalogiikka, asiakaskohdennus sekä henkilöresurssien jakautuminen joutuvat tarkkaan analyysiin, ja yritys voi kehittyä huomattavasti jo ennen rahoituksen saamista. Mikäli rahoituskeskustelut kerta toisensa jälkeen katkeavat, voi olla syytä katsoa peiliin ja puhdistaa korvat.

Onnistuneet sijoitukset kestäviin kohteisiin parantavat myös muiden kiertotalouden mukaisten investointien rahoituksen saantia. Koska vastuullinen sijoittaminen vaikuttaisi olevan pitkän ajan trendi, sitoutumalla kestäviin ratkaisuihin yrityksillä on mahdollisuus vähentää epävakaiden markkinatilanteiden aiheuttamia riskejä. Näin ollen kiertotalous ja kestävät ratkaisut ovat yrityksille ja rahoittajille turvallinen ja kannattava strateginen suunta.