Biohiili hillitsee ilmastonmuutosta

Ilmastonmuutos haastaa yhteiskuntia kehittymään hiilineutraaleiksi. Biohiilellä hiiltä on mahdollista sitoa maahan pitkäksi aikaa. Samalla sen tuotanto tuo ratkaisuja myös kiertotalouden tavoitteisiin.

_{TEKSTI | AINO TIIRIKKALA KUVA | BALTIC SEA ACTION GROUP}

Hallitusohjelman tavoitteena on hiilineutraali Suomi vuonna 2035. Ilmastonmuutos vaatii kuitenkin pyrkimään edelleen kohden hiilinegatiivisuutta. Yksi keino sitoa hiiltä on tuottaa biomassasta biohiiltä. Kestävä biohiilen tuotanto ja biohiili osana alueellisia kiertotalousratkaisuja ovat Hämeen ammattikorkeakoulussa käynnissä olevan EAKR-rahoitteisen Biohiilestä bisnestä Hämeeseen -hankkeen keskeiset tavoitteet.

Päämääränä on olla käyttämättä biohiiltä energiana, jolloin hiili vapautuisi ilmakehään. Pyrkimys on sitoa hiili pidemmäksi aikaa, jolloin syntyy hiilinielu.

– HAMKissa kiertotaloustavoitteet ja -ratkaisut ovat opetus- ja tutkimustoiminnan keskiössä. Yhteistyössä yritysten kanssa haetaan ratkaisuja sivu- ja jätevirtojen käsittelyyn ja hyödyntämiseen, ja tässä biohiilen tuotanto on yksi vaihtoehto, tutkijayliopettajana toimiva Maritta Kymäläinen kertoo.

– Biohiili-hankkeemme taustalla olivat vaikeasti hyödynnettävät puhdistamolietepohjaiset mädätysjäännökset. Ne ovat nousseet parin vuoden aikana isoksi kysymykseksi. Teollisuudessa on rajoitettu viljan vastaanottoa, jos pellossa on käytetty ravinteena näitä mädätysjäännöksiä, joissa epäillään olevan jäämiä mikromuovista ja lääkkeistä. Mihin mädätysjäännökset jatkossa saadaan?

Keskeiseksi biohiilen tarkastelukohteeksi nousi kuitenkin rakennusjätepuu, jonka kierrätysastetta EU velvoittaa nostamaan. 

Biohiiltä rakennusjätteestä

Biohiiltä valmistetaan pyrolyysissä.

– Yksinkertaisimmillaan raaka-ainetta lähdetään kuumentamaan korkeaan lämpötilaan ilman happea niin, että se lähtee hajoamaan, ja kaasuuntuvat aineet vapautuvat. Tämän seurauksena jäljelle jää hiiltynyt aines.

Pyrolyysissä vapautuvista kaasuista ja palavista aineista muodostuvaa energiaa voisi hyödyntää lämmöntuotannossa, jos eri prosessit saisi yhdistettyä. 

HAMKin Hämeenlinnan korkeakoulukampuksen laboratoriossa on valmiudet biohiilen tutkimiseen ja kokeelliseen valmistamiseen. Soveltavaa tutkimusta ja testausta tehdään myös tilauksesta.

– Olemme kehittäneet analyysivalmiuksia biohiilen laadun tutkimiseen. Eri raaka-aineista saadaan laadultaan hyvin erilaista biohiiltä, Kymäläinen selittää.

Biohiilelle on maailmassa keksitty 55 käyttökohdetta, joiden soveltamisessa piilee arvokkaita tulevaisuuden ratkaisuja. Suomessa sitä on kokeiltu myös hule- ja valumavesien puhdistuksessa sekä viherrakentamisessa. Pienpihoilla biohiili voi parantaa vedenpidätyskykyä ja edistää kasvua.

HAMKissa panostetaan biohiilitutkimukseen ja -koulutukseen.

Ajantasaista dataa pellosta

Opetus- ja kulttuuriministeriön rahoittamassa Carbon 4.0-projektissa HAMK keskittyi digitalisaation hyödyntämiseen hiilen sidonnan tutkimuksessa maa-, metsä- ja puutarhataloudessa.

– Mustialan koetilallamme biohiiltä on lisätty peltoon. Siellä tutkitaan hiilen vaikutusta viljelykokonaisuuteen. Hiilipellosta kerätään dataa kehittyneen anturoinnin ja kaukokartoitusmenetelmien, erityisesti drooni-kuvaamisen avulla, tutkijayliopettaja Iivari Kunttu kertoo.

Evon yksikössä taas tutkitaan metsämaan hiilensidonnan mahdollisuuksia. Dataa saadaan paikasta, jossa kulotusta on käytetty pitkään metsän uudistamisen keinona.  

Yhteistyössä laajan Carbon Action eli CA-verkoston kanssa HAMK on mukana merkittävissä hiiliviljelykokeiluissa. CA-verkostoon kuuluvat muun muassa Ilmatieteen laitos, Baltic Sea Action Group ja noin 100 suomalaista viljelijää.

– Näiden viljelytilojen tapauksissa peltoihin ei viedä hiiltä, vaan viljelijät tekevät erilaisia hiilensidonnan toimenpiteitä omassa viljelyssään. Avustamme datan tutkimista ja soveltamista näissä menetelmissä, Kunttu avaa.

HAMK toteuttaa osana hankettaan yhteistyökumppaniensa kanssa konkreettisen työkalun: pelto-observatoriosovelluksen. Sen avulla viljelijät pystyvät seuraamaan reaaliaikaisesti esimerkiksi peltonsa kosteutta, lämpötilaa ja hiilidioksidin määrää ja saamaan näin tietoa peltoviljelyn hiilensidontaan liittyvistä tekijöistä. Pelto-observatorioportaali avautuu syksyn kuluessa.

Hiilensidontaa tullaan käsittelemään HAMKin 29.09. –30.09.2020 virtuaalisessa Open bioeconomy week -tapahtumassa.