Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A73601

Hankkeen nimi: Robotiikka geopolymeerimateriaalien tutkimuksessa ja valmistuksessa (GEOBOT)

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2018 ja päättyy 30.6.2020

Toiminnan tila: Toiminnassa

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: YLINIEMI JUHO

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkijatohtori

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: juho.yliniemi(at)oulu.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: +358443120686

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely: Hakijoita on useampi kuin yksi (yhteishanke)

Osatoteuttajat

Oulun ammattikorkeakoulu, 2509747-8

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

GEOBOT-hankkeessa tavoitellaan uutta liiketoimintaa, kasvua ja kansainvälistymistä Pohjois-Pohjanmaan materiaalitehokkuudesta hyötyville yrityksille. Mineraalisista teollisuuden sivuvirroista, kuten tuhkista, kuonista ja rikastushiekoista, huomattava osa soveltuu potentiaalisesti geopolymeerien raaka-aineiksi. Geopolymeereilla on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten korkea lujuus, keveys, korkeiden lämpötilojen kesto sekä kyky stabiloida raskasmetalleja. Mahdollisia geopolymeerituotteita voisivat olla esimerkiksi vedenpuhdistusmateriaalit, lämpökilvet sekä rakenne- ja eristemateriaalit.
Geopolymeerimateriaalien ominaisuudet riippuvat käytetyistä raaka-aineista, niiden sekoitussuhteista sekä valmistusolosuhteista. Hankkeen tavoitteena on nopeuttaa ja automatisoida geopolymeerien materiaaliominaisuuksien hakua robotiikan, älykkään ohjauksen, sensoriikan ja mittauksen avulla. Materiaalien kehitystyössä tutkitaan ja automatisoidaan seossuhteiden vaikutusta geopolymeerien ominaisuuksiin sekä materiaalien automaattista mittausta. Geopolymeereista valmistettujen erikoismateriaalien ja -tuotteiden kehittämisessä ja valmistuksessa sovelletaan uudenlaisten digitaalisten valmistusmenetelmien tarjoamia mahdollisuuksia, kuten 3D-tulostusta.
Tämän tutkimusavauksen päätavoitteena on kehittää automaattinen järjestelmä geopolymeerien valmistuksen eri vaiheille ja tutkia niiden vaikutuksia loppumateriaalien ja -tuotteiden ominaisuuksiin. Optimoimalla geopolymeerien ominaisuudet niillä voidaan korvata perinteisiä materiaaleja, kuten keraameja, muovia, metalleja tai betonia, ja mahdollistaa laajamittainen teollisuuden mineraalisten jätteiden hyötykäyttö.
Hankkeessa saatavan tutkimustiedon ja osaamispääoman odotetaan avaavan nopeasti mahdollisuuksia uudelle liiketoiminnalle joka perustuu Suomen ja Pohjois-Pohjanmaan teollisuuden sivutuotteiden monipuoliseen hyödyntämiseen. Tuloksena odotetaan uusiin tuotteisiin pohjautuvien mikro- ja/tai PK-yritysten syntymistä alueelle ja siten lisää suoria ja välillisiä työpaikkoja kotimaisille ja kansainvälisille markkinoille.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Hanke sopii täydellisesti Pohjois-Pohjanmaan rakennerahaston strategiaan, koska hankkeessa parannetaan pk-yritysten kilpailukykyä sekä kehitetään uusi innovaatiokeskittymä perustuen tutkimukseen ja geopolymeeriosaamiseen. Hankkeessa kehitettävät materiaalit ovat huomattavasti vähemmän hiilipäästöjä tuottavia verrattuna tällä hetkellä käytettyihin (sementti, keraamit, muovi).

Hankkeen kohderyhmänä on erityisesti teknologiateollisuus, metalliteollisuus, paperi- ja energiateollisuus ja kaivosteollisuus ja palveluvientiteollisuus. Sivuvirtojen tuottajien lisäksi kohderyhmänä ovat tuotteita valmistavat yritykset (esim. Aikolon Oy, Kiviliike Heikkinen Oy), jotka voisivat korvata esimerkiksi muovi- ja kivituotteita geopolymeerilla. Useampi valmistavan teollisuuden yritys on osoittanut kiinnostusta vaihtoehtoisiin materiaaleihin. Esimerkiksi muoviteollisuuden tämän hetkinen raaka-ainepula on nostanut muovin maailmanmarkkinahintaa. Hankkeen aikana kartoitetaan potentiaaliset hyödyntäjäosapuolet alueelta.

Hanke tukee Oulun yliopiston ”Kestävyyttä luovat materiaalit ja järjestelmät” kärkihanketta, joka keskittyy pohjoisen teollisuuden epäorgaanisten sivuvirtojen hyödyntämiseen. Sektorilla on hyvin suuri vienti- ja kasvupotentiaali, sekä vahvat ja monipuoliset toimijat, johtuen paikallisen teollisuuden toimijoista (energia-, teräs-, biofore-, sekä kaivannaisteollisuus), sekä niiden isoista ja tasalaatuisista sivuvirroista. Epäorgaanisiin rakennusmateriaaleihin (betonit ja geopolymeerit) liittyvä tutkimus on yksi ”Edistykselliset epäorgaaniset materiaalit ja kiertotalous”-tutkimusyhteisön kehittymisaloista.

GEOBOT-hanke on yhteneväinen Suomen rakennerahasto-ohjelman (Itä- ja Pohjois-Suomen alueellinen suunnitelma) tavoitteiden kanssa sekä toteuttaa Pohjois-Pohjanmaan maakuntaohjelmaa. Hankkeessa mahdollistuu älykäs erikoistuminen kehittämällä Pohjois-Pohjanmaan alueen teollisuusprofiilin että tutkimus- ja koulutusinfrastruktuurin huomioiva kansainvälisen tason osaamiskeskittymä teollisuuden sivuvirtojen hyödyntämisessä erityisesti geopolymeerituotteina. Hanke on myös linjassa kansallisen INKA-ohjelman kanssa. Oulu on mukana INKA-kokonaisuuden ”Uudistuva teollisuus” – hankkeessa, jonka kansallisena tavoitteena on vähähiilisempi yhteiskunta. Betoni-, keraami- ja muovimateriaalien korvaaminen sivuvirtapohjaisilla materiaaleilla toteuttaa tätä vähähiilisen talouden periaatetta.

Osoittamalla hankkeessa mukana olevan raaka-ainepohjan uusia mahdollisuuksia voi avautua suuriakin investointimahdollisuuksia materiaalien käsittelyyn, jossa kemian, partikkelitekniikan ja robotiikan osaamisella on ratkaiseva rooli investointien kannattavuuden ja tarpeen määrittämisessä. Lisäksi SITRA on laajalla ohjelmalla edistänyt teollisten symbioosien syntymistä ja sen kautta saatavaa materiaalitehokkuuden uudenlaista kehittymistä.

4.2 Välilliset kohderyhmät

GEOBOT-hankkeen välillisiä kohderyhmiä ovat sivuvirtoihin ja robottilaitteisiin liittyvät urakoitsijat ja alihankkijat 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: 176 912

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 9 188

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 444 513

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 13 125

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: 0, joihin työllistyvät naiset 0

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
Arvioimme, että sivuvirtojen tuotannollisten töiden sukupuolijakauma on miesvaltainen, kun taas palvelutoiminta on naisvaltaista. Sivuvirtojen käytön kehittäminen kohti korkean jalostusasteen tuotteita tullee lisäämään sivuvirtoihin liittyviä naistyöpaikkoja, koska perusjalostus on miesvaltaista (voimalaitostekniikka, metallien jalostus), kun taas uudet tuotteet tarjoavat työpaikkoja erityisesti korkeakoulutetuille (geopolymeerituotteiden design, markkinointi), joissa sukupuolijakauma on tasaisempi kuin perustuotannon osalta. Edistäminen hyödyttää molempia sukupuolia samansuuruisesti.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Hankkeen toiminnassa kuten mm. tutkijoiden rekrytoinnissa, ohjauksessa, johtoryhmän kokoonpanossa ja hankkeen johtamisessa huomioidaan sukupuolten välinen tasa-arvo. Hanketta vetävän 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 8 8
Jätteiden hyötykäyttö, neitseellisten raaka-aineiden käytön väheneminen. Hankkeessa kehitettävät geopolymeerimateriaalit voivat mahdollisesti korvata öljypohjaisia materiaaleja.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 9 8
Kaasumaisten päästöjen vähentäminen. Geopolymeereilla on 80% pienemmät hiilidioksidipäästön kuin perinteisellä betonilla. Myös geopolymeerikeraamituotteiden valmistus matalissa lämpötiloissa tuottaa huomattavasti vähemmän päästöjä kuin perinteinen savenpolttotekniikka. Lisäksi muovituotteiden korvaaminen geopolymeerimateriaaleilla vähentää öljyn käyttöä.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 3 8
Neitseellisten raaka-aineiden käytön väheneminen ja täten kaivostoiminnan väheneminen edistää luonnon monimuotoisuuden säilymistä. Lisäksi kaasumaisten päästöjen vähentäminen parantaa luonnon monimuotoisuutta (kts. edellinen kohta).
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 7 6
Neitseellisten raaka-aineiden käytön väheneminen ja täten kaivostoiminnan väheneminen parantaa pinta- ja pohjavesien sekä maaperän kuntoa. Lisäksi kaasumaisten päästöjen vähentäminen parantaa luonnon monimuotoisuutta (kts. edellinen kohta).
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
Ei liity Natura 2000-ohjelmaan.
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 10 6
Hanke vähentää merkittävästi jätteiden määrää. Hankkeessa valmistetaan uusia kierrätysmateriaaleja.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 0
Hankkeessa ei kehitetä eikä hyödynnetä uusiutuvia energialähteitä.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 5 5
Sivuvirroista valmistettavia geopolymeerituotteita voidaan tuottaa hajautetusti sivuvirtojen syntypaikan läheisyydessä pienen mittakaavan ”konttiprosesseilla”. Tuotanto voitaisiin myös integroida nykyisiin suurempiin laitoksiin, kuten metallienjalostuksen loppupäähän. Uusiin innovatiivisiin geopolymeerituotteisiin perustuva tuotannollinen toiminta on logistisesti edullista perustaa tuotantoalueiden läheisyyteen.
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 4 8
Hyvinvoinnin ja työllisyyden parantuminen lisää kysyntää ja mahdollisuuksia aineettomille tuotteille ja palveluille.
Liikkuminen ja logistiikka 1 3
Hankkeessa kehitettävät paikalliset geopolymeerituotteet 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 kiertotalouden tutkimusta ja koulutusta Oulun yliopistossa.
Tasa-arvon edistäminen 3 3
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.
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
Hankkeella ei oleteta olevan erityisiä yhteiskunnalliseen tai kulttuuriseen yhdenvertaisuuteen liittyviä vaikutuksia.
Kulttuuriympäristö 2 3
Aiemmassa GEODESIGN-hankkeessa käytettiin geopolymeerituotteita osana osallistavaa muotoilua kulttuuriympäristössä. GEOBOT-hankkeen tulosten avulla voidaan jatkaa tätä kehitystä.
Ympäristöosaaminen 9 9
Hanke perustuu kestävien ympäristön kuormitusta minimoiviin tekniikoihin.

9 Loppuraportin tiivistelmä

-