Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A71069

Hankkeen nimi: Turpeen ja suobiomassan käyttö korkean jalostusasteen tuotteissa

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 4.1. Tutkimus-, osaamis- ja innovaatiokeskittymien kehittäminen alueellisten vahvuuksien pohjalta

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.10.2015 ja päättyy 30.6.2018

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Pohjois-Pohjanmaan liitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Oulun Yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245895-5

Jakeluosoite: Pentti Kaiteran katu 1, PL 8000

Puhelinnumero: +358 294 48 0000 (vaihde)

Postinumero: 90014

Postitoimipaikka: Oulun yliopisto

WWW-osoite: http://www.oulu.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Ämmälä Ari

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: yliopiston lehtori, kuitu- ja partikkelidispersioiden käsittelyn dosentti

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: ari.ammala(at)oulu.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: +358 294 48 2397

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely: Vain yksi hakija

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

INNOTURVE-hankkeen tavoitteena on selvittää turpeen ja suobiomassan käyttöpotentiaalia (tekniset ominaisuudet, kustannusvaikutukset ja markkinapotentiaali) uusissa korkeamman jalostusasteeen käyttökohteissa (esim. komposiitit, kuitutuotteet, vesikemikaalit) analysoimalla turvejakeiden ominaisuudet monipuolisesti. Hankkeessa tutkitaan erityisesti mahdollisuuksia tuottaa turpeesta sekä kuitujaetta että nano- ja mikropartikkeleita ja edelleen tutkia niiden soveltuvuutta em. korkeamman jalostusasteen tuotteissa. Aikaisemmin turpeen hyödyntäminen on perustunut koko turveraaka-aineen hyödyntämiseen sellaisenaan, jolloin sen sisältämien teknisesti potentiaalisempien jakeiden hyödyt eivät ole tulleet esille. Erotettujen fraktioiden hyödyntäminen esimerkiksi vesikemikaaleina avaa täysin uusia sovelluskohteita turpeelle.

Hankkeeessa saatavan tutkimustiedon ja osaamispääoman odotetaan avaavan nopeasti mahdollisuuksia uudelle liiketoiminnalle joka perustuu Pohjois-Pohjanmaan mittavien turvevarojen (erityisesti pintaturpeen) monipuolisempaan hyödyntämiseen. Tuloksena odotetaan uusiin tuotteisiin pohjautuvien mikro- ja/tai PK-yritysten syntymistä alueelle ja siten lisää turvetuotannon suoria ja välillisiä työpaikkoja maaseudulle.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

INNOTURVE-hankkeen varsinaisena kohderyhmänä ovat turvealueiden haltijat, turvetuottajat, uusien biotuotteiden kehittäjät (erityisesti komposiittimateriaaleja ja vesikemikaaleja valmistavat pk-yritykset) ja prosessilaitevalmistajat. Lisäksi hanke tukee Oulun yliopiston biotalouteen liittyvää tutkimustoimintaa.

4.2 Välilliset kohderyhmät

INNOTURVE-hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat turveurakoitsijat ja siihen liittyvä logistiikka sekä huolto- ja kunnossapitopalveluiden tuottajat. Lisäksi hankkeen välilliseen kohderyhmään kuuluvat kunnalliset kehittämisorganisaatiot, oppilaitokset sekä näiden sidosryhmät.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 271 534

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 269 248

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 345 407

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 342 583

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Pohjois-Pohjanmaa

Seutukunnat: Oulun

Kunnat: Oulu

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite: Erkki Koiso-Kanttilan katu

Postinumero: 90014

Postitoimipaikka: Oulun yliopisto

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 4, joihin työllistyvät naiset 2

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Turvetuotannon ja käytön suorat ja välilliset vaikutukset ovat eri selvitysten mukaan suunnilleen yhtäsuuret. Tuotannollisten töiden sukupuolijakauama on miesvaltainen kun taas palvelutoiminta on naisvaltaista. Turpeen käytön kehittäminen kohti korkean jalostusasteen tuotteita tullee lisäämään turpeeseen liittyviä naistyöpaikkoja, koska perusjalostus on miesvaltaista (turpeennosto, koneurakointi jne) kun taas uudet tuotteet tarjoavat työpaikkoja erityisesti korkeakoulutetuille, joissa sukupuolijakauma on tasaisempi kuin perustuotannon osalta. distäminen hyödyttää molempia sukupuolia saman suuruisesti.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Hankkeen toiminnassa kuten mm. tutkijoiden rekrytoinnissa, ohjauksessa, johtoryhmän kokoonpanossa ja hankkeen johtamisessa huomioidaan sukupuolten välinen tasa-arvo. Kuitu- ja partikkelitekniikan yksikön esimies on nainen ja naistutkijoita on n. 40% henkilökunnasta.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Hankkeen toiminnassa kuten mm. tutkijoiden rekrytoinnissa, ohjauksessa, johtoryhmän kokoonpanossa ja hankkeen johtamisessa huomioidaan sukupuolten välinen tasa-arvo.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 2 5
Turve määritellään fossiiliseksi raaka-aineeksi. Suomessa käytettävä turve on arviolta keskimäärin 3000 v. vanhaa ja esimerkiksi Etelä-Suomesta hyödyntämiskelpoiset turve-esiintymät loppuvat alle 300 vuodessa. Mikäli osa turpeesta voitaisiin käyttää polton sijasta uusiin tuotteisiin (esim. kuitutuotteet, komposiitit, kemikaalit) hiilijalanjälki jäisi elinkaaritarkastelussa energiakäyttöä pienemmäksi. Toisaalta uutta turvetta (suobiomassaa) muodostuu jatkuvasti. Suomen soissa on alle 100 vuoden ikäistä turvetta keskimäärin n. 60 tn/ha (Mäkilä 2008), yhteensä n. 60 milj. tn eli n. 1 mrd m3, kun Suomen puuvarat ovat n. 2 mrd m3. Toisin sanoen 100-vuotisen turvekerroksen vuotuinen kasvu on keskimäärin 0.6 tn/a/ha (=10 m3/a/ha). Pintakerroksen (suobiomassan) kasvu on tätä suurempaa eli 3-6 tn/a/ha, joka vastaa hyvää metsän kasvua (Silvan 2010). Ero johtuu maatumisesta, sillä vain noin 2 -20 % muodostuvasta kasvibiomassasta muuttuu turpeeksi johtuen turvekerroksen jatkuvasta hajoamisesta kasvihuonekaasuiksi (Virtanen 2013).
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 1 5
Suobiomassan ja turvejakeiden käyttö uusissa tuotteissa esim. kemikaaleina korvaa muita fossiilisia raaka-aineita mm öljyä. Paikallinen tuotanto, käyttö ja tuotteiden valmistus on logistisesti edullista, millä on positiivinen vaikutus hiilidioksidipäästöihin. Turvejakeiden käyttö komposiiteissa mahdollistaa mm. keveämpien materiaalien käytön pakkauksissa ja kulkuneuvoissa, mikä vähentää kuljetuksen hiilijalanjälkeä.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus -2 0
Suon raivaaminen pelloksi tai turvetuotantoalueeksi hävittää alkuperäisen suoluonnon ja muuttaa suon toimintaa. Siten turvetuotanto heikentää paikallisesti luonnon monimuotoisuutta. Monimuotoisuutta voidaan parhaiten säilyttää kohdentamalla soita merkittävästi muuttava käyttö kojitetuille tai luonnontilaltaan muuten merkittävästi muuttuneille soille ja turvemaille. Itse kehitettävät teknologiat ja tuotteet perustuvat vihreisiin, kestäviin modifiointitekniikoihin, jotka eivät tuota merkittävästi haitallisia päästöjä luontoon.
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 2 1
Turvetuotanto aiheuttaa paikallisesti pintavesien kiintoaine- ja ravinnekuormitusta ja hiilidioksidipäästöjä. Kehitettäviä lopputuotteilla voidaan kuitenkin pienentää turvetuotannon vesistökuormitusta (turvepohjaiset vesikemikaalit valumavesien käsittelyyn)
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Kehitettävillä teknologioilla ja tuotteilla ei ole välitöntä vaikutusta Natura2000-ohjelmaan. Turvetuotanto voi vaikuttaa Natura 2000-ohjelman kohteisiin.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 0 2
Turvejakeiden tuotanto ja niiden käyttö uusissa sovelluksissa eivät lisää merkittävästi jätteiden määrää. Tuotteet ovat ainakin osittain kierrätettäviä (esim. biokomposiitit) tai ne voidaan hyödyntää energiana elinkaarensa lopussa.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 1
Korkeamman jalostusarvon turvetuotteet voivat olla polittisesti hyväksyttävämpää turpeen hyödyntämistä kuin energiakäyttö. Tämä voi johtaa siihen, että turpeen tuotannosta yhä suurempi osa menee innovatiivisten tuotteiden raaka-aineeksi ja energiaturvetta korvataan puulla.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 5 5
Hankkeen tavoitteena on turpeen eri jakeiden ominaisuuksia hyödyntävät tuotteet. Jakeita voidaan tuottaa hajautetusti turvetuotantoalueiden läheisyyteen asennetuilla pienen mittakaavan "konttiprosesseilla” joko lietetystä tai kuivatusta turpeesta. Jakeiden tuotanto on myös integroitavissa nykyisiin suurempiin laitoksiin, kuten voimalaitoksiin, jossa jakeiden erotus voidaan toteuttaa isommassa mittakaavassa. Pelkästään jakeiden tuotanto synnyttää merkittävästi uusia työpaikkoja vaikka jakeet toimitettaisiin puolijalosteina muualle loppukäyttöön. Toisaalta uusiin innovatiivisiin turvetuotteisiin perustuva tuotannollinen toiminta on logistisesti edullista perustaa tuotantoalueiden läheisyyteen.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 5 8
Hyvinvoinnin ja työllisyyden parantuminen lisää kysyntää ja mahdollisuuksia aineettomille tuotteille ja palveluille.
Liikkuminen ja logistiikka 1 3
Hankkeessa kehitettävät paikalliset biotuotteet voivat korvata öljypohjaisia tuotteita, ja vähentää näiden tuotteiden kuljetukseen liittyviä kustannuksia
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 3 5
Hanke edistää alueen työllisyyttä, luo uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja kehittää biotalouden tutkimusta ja koulutusta Oulun yliopistossa. Turvetuotannon työllistävä vaikutus näkyy etenkin maaseudulla. Jos muu käyttö pysyy ennallaan, turvejakeisiin perustuva 10 %:n lisätuotanto kasvattaa työllisyyttä 75-100 htv/a Pohjois-Pohjanmaalla. Tämän lisäksi tulee uusiin turvetuotteisiin pohjautuvat työpaikat.
Tasa-arvon edistäminen 0 0
kts. edelliset kohdat
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Hankkeella ei oleteta olevan erityisiä yhteiskunnalliseen tai kulttuuriseen yhdenvertaisuuteen liittyviä vaikutuksia.
Kulttuuriympäristö 0 0
Hankkeella ei ole erityisiä vaikutuksia kulttuuriympäristöön.
Ympäristöosaaminen 5 5
Hanke perustuu kestävien ympäristön kuormitusta minimoiviin tekniikoihin.

9 Loppuraportin tiivistelmä

INNOTURVE-hankkeen tavoitteena oli selvittää turpeen ja suobiomassan ominaisuuksien karakterisointiin perustuvaa käyttöpotentiaalia uusissa korkean lisäarvon tuotteissa. Hanke keskittyi alussa suobiomassajakeiden tuottamiseen ja analysointiin. Hankkeen tavoitteiden kannalta suobiomassojen tärkeimmiksi ominaisuuksiksi osoittautuivat hydrofobisuus kuivattuna, reaktiiviset hydroksyyliryhmät ja helppo jauhautuvuus. Hankkeessa osoitettiin teollisten luokituslaitteiden soveltuvuus märkä- ja kuivalajitteluun. Hienoaine oli erotettavissa selektiivisesti painelajittimella, mutta jae ei kemiallisesti eronnut merkittävästi luokittelemattomasta raaka-aineesta. Vaahdotuksella pystyttiin rikastamaan bitumipitoisia partikkeleita ylitteeseen.

Turpeen ja suobiomassan jauhautuvuus selvitettiin ja hienojauhatukselle saatiin jauhatuskäyrästöt. Suobiomassa saatiin myös jauhettua nanokokokoon. Hienonnettuja turvejakeita testattiin eri käyttötarkoituksissa, joista lupaavimmiksi uusiksi tuotteiksi osoittautuivat turve-muovikomposiitit sekä valetut ja vaahdotetut turve(bio)polyuretaanikomposiitit. Sopivaan partikkelikokoon hienonnettuna turve näytti soveltuvan myös ruskean kartongin lujuuslisäaineeksi. Turvejauhe lisäsi puristuslujuutta epäorgaanisessa metakaoliini-vesilasi -geopolymeerissa, mutta toisaalta se myös heikensi taivutuslujuutta. Turpeen amfifiillisyydestä johtuen nano/mikropartikkeliturpeen odotettiin toimivan kokoojana (tai flokkulanttina) mineraalipartikkelien vaahdotusrikastuksessa, mutta vaste jäi vähäiseksi ainakin kvartsilla ja hematiitilla.