|
|
|
Hankekoodi: A76643
Hankkeen nimi: HUGGER – bio- ja kiertotalousmateriaalien energiatehokas murskaus
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2021 ja päättyy 31.12.2022
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2472908-2
Jakeluosoite: Patteristonkatu 3 D
Puhelinnumero: +358 40 655 0555
Postinumero: 50100
Postitoimipaikka: Mikkeli
WWW-osoite: http://www.xamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Lasse Pulkkinen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkimusjohtaja
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: Lasse.Pulkkinen(at)xamk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 044 571 5861
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Hienonnusprosessit kuluttavat noin 4 % maailman sähkönkulutuksesta. Hienonnuksessa energian käyttö on tehotonta, energiankäytön hyötysuhde on yleensä jauhatuksessa alle 1 %, vaativimmissa hienonnuksissa kuten sementtiklinkkerin jauhatuksessa huomattavasti alhaisempi. Malmien jauhatuksen kustannukset voivat olla jopa 70 % rikastuskustannuksista. Alueellisesti kiertotalouden kehittäminen edellyttää nykyistä tehokkaampien teknologioiden tunnistamista ja testaamista.
Hankkeessa tutkitaan, mitä etuja uudella innovatiivisella murskausmenetelmällä on mahdollista saavuttaa kiertotalouden materiaalivirtojen sekä kivi- ja biomateriaalien prosessoinnissa ja kierrätyksessä. Uudessa murskausmenetelmässä toteutuu poikkeuksellisesti jatkuvatoimisesti partikkelikohtainen ja hidas kuormitus. Tämä mahdollistaa mahdollisimman energiatehokkaan toiminnan ja tuottaa murtumassa murtopintoja, jotka seuraavat ensisijaisesti materiaalin komponenttien välisiä rajapintoja.
Hankkeessa testataan ja seurataan eri materiaaleilla energiankulutusta, tuotteen partikkelikokojakaumaa sekä partikkelien huokoisuuden ja pintahalkeamien, pintojen karheuden, kiteisyyden sekä pinta-alan kehittymistä erilaisissa toimintaolosuhteissa. Projektin työpaketeissa tutkitaan jätepolton pohjatuhkan materiaali- ja metallikomponenttien vapauttamista jatkoprosessointia tai -käyttöä varten, sulfidimalmin fysikaalisten ja kemiallisten pintaominaisuuksien parantamista vaahdotusprosessin tehostamiseksi sekä nikkeli-sinkkimalmin huokoisuuden ja pintahalkeaminen kasvattamista bioliuotusprosessin tehostamiseksi. Lisäksi tutkitaan käsittelyjen vaikutusta betonissa käytettävien kiviainesten ominaisuuksiin tavoitteena betonin vetolujuuden kasvaminen ilman merkittävää puristuslujuuden tai elastisuuden muutosta. Selvitetään murskausteknologian hyödyntämistä biohiiliprosessin kehittämisessä.
Hankkeen tuloksena saadaan tietoa eräiden kivi- ja biokierrätysmateriaalien murskauksen ominaisenergian kulutuksesta (kWh/t) ja energiankulutuksen säästömahdollisuuksista tutkittavan murskausteknologian erilaisissa toimintaolosuhteissa. Lisäksi saadaan tietoa, missä määrin menetelmällä voidaan lisätä materiaalikomponenttien vapautumista ja huokoisuutta ja miten näitä vaikutuksia voidaan hyödyntää jatkokäsittelyissä, kuten liuotuksen, vaahdotuksen ja kierrätyksen tehostamisessa sekä missä määrin ja miten menetelmällä on mahdollista kehittää erityisesti kierrätysbetonin ominaisuuksia, elektroniikkajätteen uusiokäyttöä sekä teollisen biohiilen tuotantoa. Lisäksi tulosten perusteella parannetaan edellytyksistä luoda uutta liiketoimintaa alueelliseen kiertotalouden ekosysteemiin sekä analysointipalvelujen tuottamiseksi tai materiaalien käsittelemiseksi.
Pidemmällä aikavälillä hankkeella parannetaan prosessoinnin energiatehokkuutta, edistetään materiaalitehokkuutta ja vähähiilisyyttä, vähennetään ympäristöpäästöjä ja parannetaan mahdollisuuksia nostaa prosessien sulkemisastetta ja synnyttää uusia prosessointi- ja toimintatapoja, joilla mm. vedettömät rikastus- ja prosessointimenetelmät ovat toteutettavissa.
Hankkeen kohderyhmänä ovat
- Teknologiateollisuuden yritykset
- Kaivosteollisuuden ja rikastamoalan yritykset
- Maanrakennusyritykset
- Rakennusalan yritykset
- Kiertotalouden yritykset
- Ympäristöliiketoimintaa harjoittavat yritykset yleisesti (mm. jäteyhtiöt, rakennuspurkuyritykset)
- Energiateollisuus
Välillisesti projektin kohderyhmänä ovat
- Xamkin ja muiden yhteistyökorkeakoulujen opiskelijat ja opettajat, jotka ovat kiinnostuneet murskausteknologioista prosessi-, kaivos- ja kiertotaloussovelluksissa.
- Kunnat ja kaupungit, joilla on kiertotalouden alustoja ja joilla on tarve edistää näihin alustoihin uuden teknologian ja energiatehokkaan kiertotalouden investointeja ja innovaatioita
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 278 409
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 278 409
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 310 013
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 312 013
Maakunnat: Etelä-Savo
Seutukunnat: Savonlinnan
Kunnat: Savonlinna
Jakeluosoite: Vipusenkatu 10
Postinumero: 57220
Postitoimipaikka: Savonlinna
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 4 | 6 |
| Hanke tehostaa uusiutuvien ja uusiutumattomien luonnonvarojen käytön materiaali- ja energiatehokkuutta. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 3 | 2 |
| Jos kehitettävä sovellus otetaan laaja-alaisesti teollisuudessa ja kiertotaloudessa käyttöön, voi kehitetty ratkaisu pienentää merkittävästi energian kulutusta ja alentaa näin ilmastovaikutuksia. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| Ei oleellista vaikutusta. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 3 | 5 |
| Hankkeessa tutkittu malmimineraalien energiatehokas ja myös nykyisiä menetelmiä paremman rikasteen tuottava menetelmä onnistutaan kehittämään ja yhdistämään CO2 rikastukseen, niin tällä voi olla vaikutusta hiilidioksidipäästöihin ao. toimialalla. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 6 |
| Hankkeessa tutkittavat ja kehitettävät kiertotalouden käsittelyhaasteet ovat alueellisesti mutta myös laajemmin merkittäviä ja onnistuessaan projekti voi merkittävästi tehostaa kiertotalousmateriaalien uusiokäyttöä. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Ei merkitystä. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 4 | 5 |
| Hanke voi luoda merkittävän mahdollisuuden alueelliselle elinkeinotoiminnalle biotalouden, kiertotalouden ja alan prosessitekniikan sovelluksissa. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 3 | 4 |
| Hanke luo perustaa materiaalien käsittelypalvelujen kehittämiselle ja kaupallistamiselle. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 3 | 4 |
| Hanke voi muuttaa kiertotalouden materiaalien käsittelyn logistiikkaa ja tehostaa logistiikkaa sekä vähentää turhia kuljetuksia. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 3 | 4 |
| Hanke on tärkeä innovaatiohanke, joka luo edellytyksiä uusien elinkeinojen kehittymiselle ja siten alueen hyvinvoinnin parantamiselle. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Ei oleellista vaikutusta. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Ei vaikutusta. | ||
| Ympäristöosaaminen | 5 | 5 |
| Ympäristö- ja energiatehokas materiaalien käsittely parantaa alueen, tutkimustoimijoiden ja hankkeeseen osallistuvien yritysten ympäristöosaamista. | ||
Hugger - bio ja kiertotalousmateriaalien energiatehokas murskaus – projekti toteutettiin XAMK:n metsä-, ympäristö- ja energiaosastolla. Hugger on uudenlainen murskauskone, jonka toimintaperiaate perustuu murskattavien hiukkasten yksiakseliseen hitaaseen puristamiseen. Hankkeessa tutkittiin, mitä etuja uudella innovatiivisella murskausmenetelmällä on mahdollista saavuttaa kiertotalouden materiaalivirtojen sekä kivi- ja biomateriaalien prosessoinnissa ja kierrätyksessä. Hankkeen tavoitteena oli saada kokeelliset tulokset uuden hienonnusmenetelmän suorituskyvystä, käytettävyydestä sekä energiatehokkuudesta verrattuna konventionaalisiin käsittelymenetelmiin.
Testit osoittivat, että uudella tekniikalla voidaan tuottaa laadukkaampia materiaaleja perinteisiin teknologioihin verrattuna. Hugger- käsitelty hiukkasilla pintamorfologia oli jatkokäsittelyyn sopivampi eli karheampi ja siinä oli enemmän halkeamia verrattuna perinteisesti valmistettuihin hiukkasiin. Myös hiukkasten reaktiivisuus parani, sillä halkeamia muodostuu enimmäkseen mineraalien rajapinnoille, mikä on olennaista mineraalien käsittelyssä. Yhdistämällä Hugger-lähestymistapoja muihin kestäviin teknologioihin, kuten vedettömiin rikastus- ja prosessointimenetelmiin, on mahdollista tehdä mineraalien tuotannosta ympäristöystävällisempää ja kustannustehokkaampaa. Testitulos osoitti myös, että Hugger-teknologiaa voidaan soveltaa vaikeasti kierrätettäviin materiaaleihin, esimerkiksi jätebetonin, posliinin ja lasin murskaamiseen.
Tärkeä osa projektia oli testimateriaalin materiaalianalyysi. Murskauskoneen työparametrien arvioimiseksi kullekin materiaalille laadittiin kattava analyysisuunnitelma. Hankkeessa sovellettiin myös uusia analyysikriteereitä sekä tutkimusteknologioita.
Projekti on vaihe idea- ja laboratoriotestien välillä kohti Hugger-teknologian kaupallistamista. Hankkeen tuloksia hyödynnetään innovatiivisten bio- ja mineraalien jalostusprosessien kehit-tämisessä ja uusien ratkaisujen saattamiseksi teollisuuden käyttöön, erityisesti Etelä-Savon ja Kaakkois-Suomen alueella.