Tavoite kestävämmästä tulevaisuudesta innoittaa biokaasu- ja biohiilialan yritysyhteistyöhön
Yritysyhteistyö Hämeen ammattikorkeakoulun biokaasu- ja biohiilitutkimuksessa on laajaa ja pitkäjänteistä. Tutkimme biohiiltä osana biokaasutuotantoa ja biohiilten soveltuvuutta eri käyttökohteissa, kuten puutarhataloudessa ja peltoviljelyssä sekä rakennetussa ympäristössä. Käytössämme on myös monipuoliset laboratorioanalyysivalmiudet biohiilten koostumuksen ja laadun määrittämiseen.
Biohiilen sovellusmahdollisuudet kiinnostavat lisäksemme myös SmartBio– ja SmartBuilt-tutkimuksen kärkiekosysteemeissä toimivia kumppaneitamme. Yksi näistä yritysyhteistyökumppaneista on PUHI, joka valmistaa Hämeenlinnan Karanojalla sijaitsevassa tuotantolaitoksessaan biohiiltä kierrätyspuusta. Tutkimuksen ja kokeilujen avulla kehitetty tuotantoprosessi ja biohiilen laatu on saatu kaupallistamisen mahdollistavalle tasolle. Pitkäaikaisen tavoitteen saavuttamisen myötä PUHI onkin siirtymässä vuoden 2024 aikana biohiilen pilottituotannosta teolliseen tuotantoon. Runsaan kysynnän rohkaisemana liiketoiminnalle odotetaan nopeaa kasvua.
Nykyisin PUHIn teknologiajohtajana työskentelevä Jarkko Nummela sai innostuksen biohiilitutkimukseen työskennellessään HAMKissa ‘Biohiilestä bisnestä Hämeeseen” (EAKR, 2018–2020) -projektissa, kuin myös useissa muissa ravinnekiertoon ja vesienkäsittelyyn liittyvissä tutkimushankkeissa.
Olemme aloitelleet biohiilen tuotantomenetelmiin liittyvää tutkimusta yhdessä ja rakentaneet biohiilitutkimuksen tarpeisiin sopivaa laboratoriolaitteistoa ja analytiikkaa jo vuosia. Ajan mittaan osaamisemme on lisääntynyt ja luonut pohjan laajemman tutkimusyhteistyön, pilotoinnin ja biohiilen tuottamisen kaupallisille edellytyksille, HAMKin tutkijayliopettaja Maritta Kymäläinen ja PUHIn Jarkko Nummela kuvailevat yhteistyön taustaa.
Tällä hetkellä PUHI tuottaa biohiiltä kierrätyspuun lisäksi myös muista soveltuvista syötteistä. Tulevaisuudessa tutkimusta tarvitaan lisää. Esimerkiksi biokaasutuotannosta saatavan mädätteen kuivajakeet ovat tässä yksi mielenkiintoinen vaihtoehto. HAMK toimii mielellään PUHIn tutkimuskumppanina ja tuotekehityksen tukena tässäkin tavoitteessa.
HAMKin vahva biokaasututkimus tukee biohiilialan kehitystä
Olemme tutkineet biokaasutuotantoa osana erilaisia kiertotalousratkaisuja jo yli 20 vuoden ajan. Tutkimme hyvinkin erilaisten maataloudesta, teollisuudesta ja yhdyskunnista peräisin olevien jäte- ja sivuvirtojen biokaasupotentiaalia ja -tuotantoprosessien optimointia sekä näihin liittyvää ravinteiden kierrätystä. Käytössämme on tähän tarvittavaa laboratorioanalytiikkaa, monipuoliset laitteistot ja reaktorit. Pystymme tutkimaan biokaasun tuotantoa sekä panos- että jatkuvatoimisesti, erilaisilla bioreaktoreilla joko märkä- tai kuivaprosessoinnilla. Syötteinä biokaasun tuottamiseen voimme käyttää kuivajakeita, lietteitä tai nesteitä. Uusimpana, yksinomaan nestemäisten syötteiden, kuten teollisuusjätevesien tutkimukseen käytössämme on laboratoriomittakaavan erikoisrakenteiset bioreaktorit.
Biohiiltä voidaan käyttää osana eri syötteisiin pohjautuvia biokaasun tuotantoprosesseja tai niissä syntyvien mädätteiden käsittelyä. Näitä ratkaisuja hyötyineen olemme tutkimassa tiiviissä yhteistyössä alan yritysten kanssa, kertoo HAMK Bio tutkimusyksikön tutkijayliopettaja Maritta Kymäläinen.
Verkostoista vetoapua tutkimukseen ja kansainvälistymiseen
HAMKin ja PUHIn tutkimuksen synergialle ja tulevaisuudessa tehtävälle yhteistyölle on loistavat mahdollisuudet. HAMKilla on mahdollisuus yhdistää raaka-aineiden tuottajia ja hyötykäyttäjiä omassa tutkimusekosysteemissään niin paikallisesti kuin kansainvälisestikin. Tavoitteemme on luoda kiertotalouden kokonaisarvoketjuja, joissa sivuvirtoina syntyvät raaka-aineet pystytään hyödyntämään täysimääräisesti ja ongelmalliseksi koetut, aiemmin hyödyntämättömät ainekset saadaan tuottamaan lisäarvoa.
Tällä hetkellä PUHI tähtää kansainvälistymiseen. Yrityksellä on toimintaa jo Ruotsissa. Suunnitelmia tuotannon laajentamiseksi myös muualle Eurooppaan on jo tehty. HAMK on osa kahdeksan eurooppalaisen korkeakoulun verkostoa, RUN-EU:ta, joten HAMKin kytkös Eurooppaan on lisäarvo myös PUHIlle. Jos oma osaamisemme tai laitteistokapasiteettimme HAMKIssa ei jostain syystä riitä, saamme vetoapua kansainvälisiltä kumppaneiltamme RUN-EU:n Biotalouden innovaatiohubista. Hubi on RUN-EU:n osaamisverkosto, joka tarjoaa tulevaisuudessa käyttöömme laajemman laiteinfrastuktuurin ja tutkimusosaamisen, mutta myös verkostomme yrityskontaktit juuri kansainvälistymistä ajatellen.
Biohiili on pyrolyysiprosessilla tuotettua hiiltä, jota saadaan kuumentamalla orgaanisia materiaaleja (kuten puuta, maatalousjätteitä tai muuta biomassaa) hapettomassa ympäristössä. Prosessissa orgaaninen aine hajoaa useiksi jakeiksi, jättäen jälkeensä kaasu- ja nestejakeiden lisäksi huokoisen hiilirikkaan kiintojakeen eli biohiilen. Biohiilellä on useita mahdollisia mm. maaperän ravinteikkuuteen, rakenteeseen tai vedenpidätyskykyyn ja veden suodatukseen sekä hiilen sitomiseen liittyviä käyttötarkoituksia ja etuja. Biohiiltä käytetään myös karjanrehun lisäaineena parantamaan ruoansulatusta ja vähentämään eläinten metaanipäästöjä.
Biokaasu on uusiutuva energialähde, jota tuotetaan orgaanisten aineiden, kuten lannan, maatalousjätteiden, puhdistamolietteen ja ruokajätteen, anaerobisella mädättämisellä. Prosessissa mikro-organismit hajottavat orgaanisen materiaalin hapettomassa tilassa, jolloin vapautuu biokaasua, sisältäen metaania, hiilidioksidia ja pieniä määriä muita kaasuja, kuten rikkivetyä ja typpeä. Biokaasua käytetään lämmityksessä, sähköntuotannossa ja ajoneuvojen polttoaineena, mikä tarjoaa kestävän vaihtoehdon fossiilisille polttoaineille, mahdollistaen samalla myös ravinteiden kierrätyksen.
Tutkimuksen kärkiekosysteemit HAMKissa koostuvat useammasta monialaisesta osaamisesta ja sitä tukevasta infrastruktuurista (mm. laboratoriolaitteet), tutkimusympäristöistä ja kumppaniverkostoista. SmartBio-ekosysteemissä etsimme keinoja kestävään raaka-ainetuotantoon ja biokiertotalouteen. SmartBuilt-ekosysteemissä haemme ratkaisuja kestävään rakentamiseen ja rakennettuun ympäristöön.
Lisätiedot
