Resurssitehokkuus vaatii ajattelun muutosta

Kirjoittaja: Sirpa Pietikäinen.

Resurssien käyttö kasvaa jatkuvasti. Maailmassa on entistä enemmän ihmisiä, joilla on koko ajan suhteellisesti enemmän käytettävissä olevaa tuloa, eli mahdollisuutta hankkia tavaroita jatkuvasti kasvavan tavaramäärän valikoimasta. Samalla tuotteiden käyttöiät lyhenevät koko ajan joko keinotekoisella vanhentamisella, muotisesonkien vaihtuessa tai teknologian uusiutuessa.

Yhtälö on maapallon resurssien kannalta kestämätön. Tällä hetkellä kulutamme 1,5 maapallon verran resursseja joka vuosi. Ennusteiden mukaan raaka-aineiden kysyntä kolminkertaistuu maailmanlaajuisesti vuoteen 2050 mennessä.

Resurssitehokkuus on tärkein ilmastonmuutoksen ratkaisija. Käyttöön tulee ottaa ”kymppikerroin”: sama tuotanto ja hyvinvointi kymmenyksellä nykyisistä resursseista, kymmenyksellä nykyisistä päästöistä. Vasta sitten olisi kunnianhimo tarpeeksi korkealle, että sillä olisi todellista merkitystä ilmastonmuutoksen hidastamiseksi ja resurssien käytön tasaamiseksi maapallon kantokyvyn rajoihin.

Tarvittavat askeleet on suunniteltava sen mukaan, missä meidän tulee resurssitehokkuuden suhteen olla. Jos meidän tulee vuonna 2050 tuottaa kymmenyksellä sama hyvinvointi, on meidän pääteltävä tästä mitä toimenpiteitä meidän tulee tehdä päästäksemme tuohon. Ei kannata harjoitella aitajuoksua, jos oikeassa kisassa pitää selviytyä seiväshypystä. Toimien tehokuutta on mitattava. Mikäli arvioidaan, että tulokset eivät ole riittäviä tai oikeanlaisia, tulee toimia mukauttaa.

Kiertotalouden keskeisin päämäärä on jätteen pois-suunnittelu. Kaikki tuotteet ja tavarat tulisi suunnitella niin, ettei niiden käytöstä synny jätettä, vaan edelleen kierrätettävää materiaalia.

Suunnitteluvalinnoilla voidaan edistää tuotteiden paranneltavuutta, korjattavuutta ja uudelleen käytettävyyttä, jotta kallisarvoiset raaka-aineet pysyvät mahdollisimman pitkään juuri siinä käytössä, mihin ne on otettu tai päätyvät arvokkaampaan tai pitempiaikaisempaan käyttöön. Kiertoon menevät raaka-aineet tulee säilyttää korkeantasoisena kierrosta toiseen, kuten tällä hetkellä panttipullojen osalta tehdään.

Samaan aikaan talouden rakenteen pitää muuttua tukemaan kiertotaloutta. Kaikesta mahdollisesta on luotava vuokrattavaa, lainattavaa, jaettavaa. Hyviä malleja on jo kehitetty toimistojen kalusteista, valaistuksesta, mattohuollosta ja tulostimien mustekaseteista vuokrattaviin rakennuskoneisiin.

Modulaarista ajattelutapaa tulee kehittää, jossa laitteiden ja rakennusten osat ovat yhteensopivia, vaihdettavissa ja kierrätettävissä asiakkaan tarpeiden ja halujen mukaisesti. Tätä myös kuluttajat haluavat. Vuoden 2014 Eurobarometri -tutkimuksen mukaan 77 prosenttia eurooppalaisista haluaisi mieluummin korjata vanhat laitteensa kuin ostaa uuden.

Kysymys ei ole vain ympäristö- ja ilmastopolitiikasta. Kiertotaloudessa piilee suuri taloudellinen mahdollisuus. Eurooppa on riippuvaisempi tuontiraaka-aineista, kuin mikään muu talousalue. Kilpailu niukentuvista resursseista vain kiihtyy — voittaja on se, joka osaa tehdä vähemmästä enemmän. Kiertotalouden toteuttaminen voisi luoda Eurooppaan arvioidut 1,2–3 miljoonaa työpaikkaa vuoteen 2030 mennessä.

Resurssitehokkuutta tulee tukea oikein kannustimin. On väliä, tuetaanko jätteiden polttolaitoksia vai biopohjaisten pakkausmateriaalien kehittämistä. Tänä keväänä parlamentissa keskustellaan kestävyysmittareiden ja ympäristövastuullisuutta suosivien kannusteiden tuomisesta finanssisektorille. Julkisen hallinnon tulee olla suunnanosoittaja ja tehdä ympäristökriteereistä pakollisia julkisissa hankinnoissa.

Käsi kädessä kehittyvän säännöstelyn kanssa kulkevat yksittäisten ihmisten toiminta ja valinnat. Osana muovistrategiaa etsitään oikeita kannustimia niin tuottajiin kuin kuluttajiin vaikuttamiseksi. Kuluttajan valinnoilla – laatua, luomua, läheltä – voi vaikuttaa koko ruokajärjestelmän ketjuun ruoka-aineksien alkuperästä ruokahävikkiin saakka. Kiertotaloutta tulisi opettaa kaikilla koulutusasteilla peruskoulusta yliopistoihin, kunnes siitä tulee kuin mantra ja uuden kehittäminen kumpuaa automaattisesti ajatuksesta ”kestävää, korjattavaa, kierrätettävää”. Erityisen tärkeää tämä on ammattikorkeakouluissa ja ammatillisissa oppilaitoksissa, joista valmistuvat arjen tekijät.

Suomella on mahdollisuus olla edelläkävijä. SITRA:lla on oikea asenne strategiatyössään ja hankkeissaan. Lisää yhteistyötä suomalaisten toimijoiden kesken kaivataan myös rahoitushankkeiden kehittämiseksi mm. Euroopan strategisten investointien rahastoon ESIR:iin.

Kirjoittaja

Sirpa Pietikäinen, KTM, Europarlamentaarikko, AMK-lehti // UAS Journalin toimituskunnan jäsen, sirpa.pietikainen(at)europarl.europa.eu

Waste Management Collaboration between Brazilian and Finnish Students in the SCALA project

Authors: Annica Isacsson, Mirva Hyypiä, Minna-Maari Harmaala and Elias Goulart.

Haaga-Helia School of Vocational Teacher education is coordinating a BEAM-funded Tekes project, Scalable Mobile Learning Services for Global Markets (SCALA), which aims at researching and localizing Finnish digital learning solutions for the Brazilian market. The SCALA project is executed jointly with Lappeenranta University of Technology, three Finnish companies SMEs, and a Brazilian partner from the Municipal University of Sae Caetano do Sul. All of the Finnish companies’ learning solutions have been tested in Brazil, developed further in Finland and piloted in Brazil. The virtual learning environment, however, proved to be difficult to test and pilot without a meaningful content. Hence, a joint Finnish /Brazilian waste management learning module was co-created between a Finnish business college and three Brazilian upper secondary institutes for the purpose of piloting. This article elaborates on the pedagogical need for a virtual environment, the need for waste management content, and the need for a mutual learning module including both Finnish and Brazilian students.

The need for new learning in a virtual flexible environment

Mattila et al. (2013) argue that there are pedagogical needs to develop socio-technically engaging learning environments. According to Mattila and Silander (2015, 2) inclusive virtual 3D learning and educational environments enable ubiquitous learning and distance education that enrich projects and enable boundary-crossing learning.

Furthermore, Mattila and Silander (2015, 2) state that the strength of technology is in supporting social interaction and making it possible to see, experience and learn things that would not otherwise be possible in education. Such environments make it possible to conduct interesting joint modules between countries. Imagine yourself as a teacher in the middle of a classroom, wishing that you could change the learning environment simply by clicking your fingers, in order to better demonstrate the issue to be learned. In a virtual environment, this is already possible, i.e. the learning situation can be changed very quickly from a rainforest into a desert and further into the pyramids of Egypt or space (Mattila 2015, 116). A virtual learning environment supports formal teaching, but it also enables informal and non-formal ways of interaction and learning. In a virtual environment you can learn with peer learners from anywhere in the world.

In 3D learning environments such as in Finpeda, FSV users can customize their avatars to look exactly how they want. Generally, an avatar is the embodiment of a person or idea. However, in the computer world, an avatar specifically refers to a character that represents an online user. Avatars are commonly used in multiplayer gaming, online communities, and Web forums (Avatar n.d.). Avatars make it possible to try out different roles, such as gender or nationality. In addition to roles, simulations and role playing games can also be arranged in environments that suit different themes.

The need for sustainability

Students at Haaga-Helia were involved in the SCALA project by doing a PESTEL analysis for the benefit of the project. A PESTEL analysis is a framework or tool used by marketers to analyze and monitor the macro-environmental (external marketing environment) factors that have an impact on an organization. PESTEL stands for political, economic, social, technological, environmental and legal (Professional Academy n.d.).

The students produced a report (Sorokins et al. 2017) on the Brazilian market. One of the conclusions in their analysis was that the Brazilian Government considers environmental education as one of the important factors that has significantly influenced the development of the country. Therefore, creating contents related to environmental education could be a strategy for Finpeda to enter the local market. However, as the Brazilian Ministry of Environment has already conducted several courses for environmental e-learning courses, perhaps SCALA/Finpeda should focus on content and learning environments that can bring added-values to the existing ones.

Inspired by Haaga-Helia students’ findings and experts in Brazil waste management, educational content was integrated into the Finpeda 3D virtual FSV environment. The course content has been produced by a Haaga-Helia Principal lecturer responsible for teaching and enhancing knowledge related to sustainable development. The course content consists of four themes and topics, of which specifically waste management will be dealt with during the joint module. The description of content can be found below.

Table 1. Waste Management course content

TopicContentObjectives
Recycling and reuse of wasteThe recycling business (recycling centers, second-hand shops)Recognize the significance of recycling and reuse
The possibilities for reuse Identify the business potential of recycling and reuse
Producer responsibilityDescribe the principle and operation of producer responsibility
Utilization of waste as material and energyIndustrial utilization of wasteList the material and energy utilization potential of different types of waste
Utilization of construction and demolition wasteDescribe the waste management and sorting process
Utilization of organic wasteExplain the basic principles of waste material recovery and utilization
Utilization of recycled fuelsList examples of commonly used waste utilization methods
Utilization of waste in energy production
Production of new goods using recycled materials
Final disposal of wasteFinal disposal sites: principles, structures and operating proceduresDescribe the structures and operating procedures of final disposal sites
The future of final disposal sitesExplain the order of priority of waste and the place of final disposal in it
Estimate the future importance of final disposal
Present ways of reducing the need for the final disposal of waste
From waste to resources Future prospects in the worldRecognize the value of waste as a resource
Utilization of landfill waste (landfill mining)Recognize the growth and significance of the waste management business in the future
End-of-waste success storiesRecognize the need for new innovations

The pilot survey

The empirical data used in this article come from a wider research and development based SCALA project (September 2016–April 2018). The three Finnish case companies are small and medium-sized organizations operating nationally and internationally in the online learning business. Viope provides learning solutions for mathematics, Promentor for language skills and Finpeda for the virtual environment.
The upcoming Finpeda pilot involves a Finnish vocational business school and sixteen students, as well as three Brazilian upper secondary institutes with six students per school. Each school will design their own avatar. The implementation of the joint learning module is planned to take place during six weeks in February–March 2018, and the plan is to arrange six FSV video conferences, one each week. One avatar per group from different schools will participate in the weekly meetings.

The pilot involves a survey phase, during which the Finnish and Brazilian students get acquainted both with the learning environment and the Waste Management content. In the next phase, the students observe their daily waste management practices, and compare and document them through pictures, audiovisual and written material. The third phase contains sharing of findings and demonstrations in the Finpeda FSV Waste Management space.

Due to the results of the pilot study last year (2017) in Brazil, significant challenges for the upcoming pilot are recognized. First, most online learning systems require continuous Internet access, which is not available in Brazil as readily as it is in Finland. In addition, the infrastructure of Brazilian school buildings is not designed for mobile learning devices. For example, the possibility of recharging their batteries is not always guaranteed; there is a shortage of sockets in the classrooms. Furthermore, the virtual learning environment is not optimized for smartphone use. Most students use their own smartphones as availability of tablets or laptops in different schools are rather limited. It was also noted that a Portuguese language option is needed in the initial learning solutions and in the manuals. Video-based instructions for different solutions were highly recommended. Moreover, the pedagogical skills and educational systems differ between Finland and Brazil; for example, in the Nordic region, problem-based learning methods or self-directed group work is commonly used in various disciplines and at many levels of education whereas in Brazil a more teacher-oriented approach is more common.

The SCALA pilot study is interested in researching how waste management and mobile learning, as well as collaboration in the virtual environment take place between Brazilian and Finnish education. Additionally, the information and experiences of users are of crucial importance in order to develop the virtual learning environment further, as well as for the benefit of approaching the emerging markets.

Discussion

To test and pilot a joint Waste Management course implemented in a digital 3D environment within the SCALA project, is a brilliant idea, and a challenging venture. The idea of integrating Finnish and Brazilian students for learning and interacting in a virtual environment through waste management content is a globally important. The challenges are related to a five hour difference in time, different learning cultures, mobile accessibility and connections.

The pilot implementation has just started, so we cannot say much about the results at this state, other than the fact that everybody seems very eager and enthousiastic to be part of the project. Both in Brazil and Finland both teachers and students are motivated, and find not only the theme and topic to be important, but also the co-learning and global dimension of the pilot.

Authors

Annica Isacsson, Ph.D. (Econ.), Research Manager, Haaga-Helia University of Applied Sciences, annica.isacsson(at)haaga-helia.fi
Mirva Hyypiä, D.Sc. (Tech.), Senior Researcher, Lappeenranta University of Technology, LUT Lahti, mirva.hyypia(at)lut.fi
Minna-Maari Harmaala, Ph.D. (Econ.), Principal lecturer, Haaga-Helia ammattikorkeakoulu, minna-maari.harmaala(at)haaga-helia.fi
Elias Goulart, Ph.D. (Tech..), Professor, Municipal University of Sae Caetano do Sul, elias.goulart(at)uscs.edu.br

Avatar (n.d.). Retrieved on 15 March 2018 from https://techterms.com/definition/avatar

Mattila, P. (2015). New educational technology. In Mattila, P. & Silander P. (eds). How to create the School of the Future – revolutionary thinking and design from Finland, 113-122. Retrieved 16 March 2018 from http://nebula.wsimg.com/57b76261c219f5e7083e9978cd2cd66d?AccessKeyId=3209BE92A5393B603C75

Mattila, P., Arhippainen, L., & Ryymin, T. (2013). Towards Innovative and User-Friendly Future Learning Spaces. 2013. Teacher Education Policy in Europe Conference, 16–18 May 2013, Helsinki, Finland.

Mattila, P., Silander, P., (2015). Introduction. In Mattila, P. & Silander P. (eds). How to create the School of the Future – revolutionary thinking and design from Finland, 1–2. Retrieved 16 March 2018 from http://nebula.wsimg.com/57b76261c219f5e7083e9978cd2cd66d?AccessKeyId=3209BE92A5393B603C75

Professional Academy (n.d.). Marketing Theories – PESTEL Analysis. Retrieved 15 March 2018 from https://www.professionalacademy.com/blogs-and-advice/marketing-theories—pestel-analysis

Soronkis, A., Huynh, A., Ten, D., & Barbosa, R. (2017). Scalable Mobile Learning Services for Global Markets. Haaga-Helia Degree Programme in International Business student report.

Kiertotalouskoulutusta – yhteistyöllä osaamista opiskelijoille ja yrityksille

Kirjoittajat:  Henna Knuutila, Pia Haapea, Marketta Virta, Piia Nurmi ja Ulla Häggblom.

Suomi haluaa olla kiertotalouden kärkimaa. Suomessa luodaan kilpailukykyisiä ja kestäviä ratkaisuja, joiden kautta syntyy uutta liiketoimintaa, työpaikkoja ja vientiä. Tähän tarvitaan eri toimijoiden välistä yhteistyötä ja uudenlaista ajattelumallia kaikilla yhteiskunnan sektoreilla. (Sitra 2014.) Koska tulevat ammattilaiset, asiantuntijat ja päätöksentekijät ovat ratkaisevassa asemassa, ovat koulutus ja tutkimus merkittävässä roolissa. Kiertotalouden edistämiseksi onkin tärkeää kehittää osaamista ja toimintamalleja sekä eri alojen, toimijoiden (yritykset, julkinen sektori, koulutus, järjestöt) ja toiminnan tasojen välistä poikkitieteellistä yhteistyötä. Koulutussektori on avainasemassa siiloista pois pääsemisessä ja yhteistyön fasilitoinnissa.

Ammattikorkeakouluissa on tunnistettu kiertotalouden merkitys ja sen vaatima monialainen yhteistyö (Malve-Ahlroth ym. 2016). Esimerkiksi Turun ja Lahden ammattikorkeakouluissa on toteutettu 15 opintopisteen laajuisia kiertotalousmoduuleja jo muutaman kerran. Niihin on osallistunut satoja opiskelijoita eri aloilta, niissä on tehty kymmeniä aluekehityksen kannalta tärkeitä kehittämishankkeita ja suoritettu tuhansia opintopisteitä. Tampereen ammattikorkeakoulussa kiertotalous on ollut kaksivuotisen Hiilinielu Design Studio -hankkeen keskeisiä teemoja. Hankkeessa monialaiset opiskelijatiimit ovat innovoineet muun muassa kiertotaloutta edistäviä uudenlaisia kuluttajatuotteita.

Tässä artikkelissa kuvataan kiertotalouskoulutukseen liittyvän yhteistyön kehittymistä yhteisten kehittämishankkeiden kautta. Erityisesti tässä kuvataan par’aikaa käynnissä olevaa Lahden, Turun, Tampereen, Oulun, Vaasan ja Savonian ammattikorkeakoulujen yhteistyöhanketta, joka kantaa nimeä #kiertotalous. Nämä korkeakoulut ponnistavat yhdessä luodakseen vuoden 2018 aikana menetelmäpaketit kiertotalouden opettamiseen.

Yhdessä enemmän

Ammattikorkeakoulujen kiertotalouskoulutuksen yhteistyömahdollisuuksien kartoittaminen käynnistyi keväällä 2016, jolloin Turun ammattikorkeakoulun aloitteesta käynnistettiin eri ammattikorkeakoulujen väliset tapaamiset kiertotalouskoulutuksen kehittämiseksi. Yhteistyö syveni, kun Suomen itsenäisyyden juhlarahasto Sitra avasi keväällä 2017 rahoitushaun, jossa etsittiin hankeaihioita muun muassa ammattikorkeakoulujen yhteiselle opintokokonaisuus kiertotalouden eri näkökulmista.

Hankkeiden tarkoituksena on synnyttää kiertotalouteen liittyvää opetustarjontaa, joka olisi tarjolla opiskelijoille alasta riippumatta. Keväällä ja kesällä vuonna 2017 ammattikorkeakoulujen kiertotalouteen perehtyneet asiantuntijat kokoontuivat eri kokoonpanoilla myös Sitran kutsumana työpajoihin, joissa suunniteltiin yhdessä erilaisia koulutuspaketteja. Erilaisten teemojen (menetelmällinen, sisällöllinen) lisäksi saatiinkin aikaiseksi monia uusiakin yhteistyömuotoja. Yhteistyö laajeni vielä tästäkin: edustajat yhdeksästätoista eri ammattikorkeakoulusta valmistelivat yhdessä hankkeen Opetus- ja kulttuuriministeriön syksyn kärkihankehakuun. Päätökset siitä tulevat keväällä 2018, mutta jo itse hakuprosessi oli tärkeä askel kiertotalouden monialaisen koulutuksen kehittämisessä.

Monialaista tiimityötä kiertotalousosaamisen lisäämiseksi

Kiertotalousosaamisessa nousee usein esiin kysymys opetuksen malleista. Millaisia ajattelun malleja kiertotalouden ammattilaiseksi kehittyvä korkeakouluopiskelija tarvitsee? Kiertotalouteen siirtyminen vaatii koulutusalojen välisten raja-aitojen mataloittamista ja tieteiden välistä systeemiajattelua. Toinen avoin kysymys on kiertotalouden opettamisen konteksti (Heinrich 2016, De Wold 2016). Osa kasvatusalan ammattilaisista on sitä mieltä, että oppimisen tavat ovat yhtä tärkeitä kuin opitut faktat (Vare & Scott 2007). Tarvitaan uudenlaista, kriittiseen systeemiajatteluun rohkaisevaa oppimista, joka tukee tulevaisuuden kiertotalousasiantuntijaksi kasvamisessa.

Useiden tutkimusten mukaan oppiminen ja erityisesti ymmärtävä oppiminen on tehokkainta silloin, kun oppija pääsee itse tekemään ja etsimään perustellusti tietoa asetettuihin haasteisiin (Oivallus 2011, Malve-Ahlroth ym. 2016). Tähän osaltaan liittyy myös learning by doing -konsepti. Koska kiertotalous käsittää aihealueita hyvin monelta osa-alueelta, on tiukkaan rajattujen materiaalipakettien valmistaminen haasteellista. Oppimisen tulisikin keskittyä ennen kaikkea tekemiseen. Edellä mainitut asiat tarkoittavat sitä, että erityisesti opiskelijoiden ryhmätyötaitoja sekä oppimisen ja tiedonhaun valmiuksia tulee edistää. Monialaisuutta edistää myös eri koulutusalojen osaamisen yhdistäminen. Nämä toteutuvat jo nyt esimerkiksi Lahden, Tampereen ja Turun ammattikorkeakoulujen kiertotalousmoduuleissa. Kertynyttä osaamista tulisi jakaa myös muiden hyödyksi.

Käytännön kokemuksen kautta #kiertotalous-hankkeessa mukana olevissa korkeakouluissa on tehty, pohdittu ja kehitetty erilaisia tapoja oppia ja ohjata eritaustaisia ja erilaisen osaamistason omaavia opiskelijaryhmiä. LAMKin Kiertotalousväylällä alusta asti mukana ollut liiketalouden opiskelijan Kaisa Tuomisen kommentti kiteyttää hyvin kiertotalousväylän: ”Mikäli sinua kiinnostaa kestävä kehitys, jätteettömyys, ekologinen ajattelutapa tai haluat tutustua muiden alojen opiskelijoihin, tule opiskelemaan kiertotalousväylälle – kiertotalous tarvitsee kaikkien alojen osaajia!” Tuominen toimi kolmannessa väylässä omien projektiensa lisäksi myös muiden opiskelijoiden sparraajana ja työskentelee tällä hetkellä Lahden kaupungin palveluksessa edistämässä resurssitehokkaita käytänteitä.

Kuvassa 1 on esitetty LAMKin, Turku AMKn ja TAMKin kiertotalousopintojen lähtökohdat, joissa on huomioitu monialaisuus ja yhteistyö sidosryhmien kanssa niin koulutuksen kehittämisessä kuin erilaisissa kehittämishankkeissa.  Seuraavana askeleena on verrata olemassa olevia hyviä käytänteitä, kehittää niitä ja löytää uusia, entistä parempia menetelmiä.

Kuva 1. Kiertotalousosaamisen kokonaisuus

Malleja kiertotalousosaamiseen

Ammattikorkeakouluissa, jotka ovat mukana #kiertotalous-hankkeessa, erityisesti Lahdessa, Turussa ja Tampereella on tehty jo pitkään työtä, jotta on saatu integroitua tutkimus- ja kehittämistoiminta opintoihin kiertotalouden yrityslähtöisten ratkaisujen kehittämiseksi. Erityisen hyviä malleja kiertotalouden saralla tehtävään yritysyhteistyöhön on olemassa innovaatioleirien, monialaisten pajojen ja muiden innovaatiomenetelmien suhteen. Sitran myöntämä rahoitus mahdollistaa olemassa olevien hyvien opetusmenetelmien jakamisen myös muiden kouluttajien käyttöön sekä kansallisesti että kansainvälisesti. Menetelmien toimivuutta testataan hankkeeseen osallistuvissa partneriammattikorkeakouluissa (Oulu, Vaasa ja Savonia).

Vuoden 2018 aikana tullaan kehittämään ja systematisoimaan olemassa olevaa kiertotalousosaamista ja pedagogisia menetelmiä monialaisissa ryhmissä yhteistyössä sidosryhmien ja mukana olevien ammattikorkeakoulujen kanssa. Hankkeen tarkoituksena on tarjota kiertotalouden vaatimia työelämä- sekä monialaisen yhteistyön vaatimia kompetensseja. Tavoitteena on integroida kiertotalousosaaminen ja ajattelu osaksi kaikkia aloja ja toimintoja sekä mahdollistaa ja edistää yhteistyötä ja oppimista eri alojen ja toimijoiden välillä. Ensimmäisessä vaiheessa pääkohderyhmänä on mukana olevien ammattikorkeakoulujen eri alojen opiskelijat ja opiskelijoiden ohjaajat. Jatkossa hyviä käytänteitä, menetelmiä ja materiaaleja hyödynnetään myös muilla koulutusasteilla ja toimialoilla sekä Suomessa että muissa maissa.

Hankkeessa evaluoidaan myös kansainvälisten verkostojen kiertotalousosaamista ja tarpeita. Selkeästi on nähtävissä, että kiertotalous, cleantech ja suomalainen koulutusosaaminen sekä yhteistyön vahva henki herättävät maailmalla paljon mielenkiintoa.

Lue lisää aiheesta osoitteessa https://resurssitehokkuus.turkuamk.fi/kiertotalous/kiertotalous

Kirjoittajat

Henna Knuutila, insinööri (ylempi AMK), lehtori, projektipäällikkö, Turku AMK, henna.knuutila@turkuamk.fi
Pia Haapea, TkL, yliopettaja, LAMK, pia.haapea@lamk.fi
Marketta Virta, FM, insinööri (AMK), projektityöntekijä, Turku AMK, marketta.virta@turkuamk.fi
Piia Nurmi, KTM, koulutus- ja tutkimusvastaava, Turku AMK, piia.nurmi@turkuamk.fi
Ulla Häggblom, koulutuspäällikkö, TAMK, ulla.haggblom@tamk.fi


De Wolf, M. 2016. ThreeC: Creating competencies for a circular economy. Haettu 25.10.2016 osoitteesta http://circulatenews.org/2016/06/threec-creating-competencies-for-a-circular-economy

Heinrich, S. 2016. Learning not just about but for a circular economy. Haettu 25.10.2016 osoitteesta http://circulatenews.org/2016/05/learning-not-just-about-but-for-a-circular-economy

Malve-Ahlroth, S, Suominen, J., Nurmi, P. (2016) Ongelmalähtöinen projektioppiminen on avain kiertotalouteen, UAS Journal 04/2016, https://uasjournal.fi/koulutus-oppiminen/ongelmalahtoinen-projektioppiminen-on-avain-kiertotalouteen

Oivallus-raportti (2011). Elinkeinoelämän keskusliitto. Oivallus-hankkeen loppuraportti. Haettu 24.1.2018 osoitteesta https://ek.fi/wp-content/uploads/Oivallus_loppuraportti.pdf

Sitra 2014. Kiertotalouden mahdollisuudet Suomelle. Sitran selvityksiä 84. Haettu 25.10.2016 osoitteesta http://www.sitra.fi/julkaisut/Selvityksi%C3%A4-sarja/Selvityksia84.pdf

Vare, P. & Scott, W. 2007. Learning for change. Exploring the Relationship Between Education and Sustainable Development. Haettu 25.10.2016 osoitteesta http://www.bath.ac.uk/cree/resources/LEARNING_FOR_A_CHANGE_xJESDx.pdf

”Mitä vain, mistä vain!” – kierrätysmateriaalit käyttöön ilman tuotedesignrajoituksia

Kirjoittajat: Reijo Heikkinen ja Kirsti Cura.

Tässä artikkelissa kerrotaan digiValmistus – Tulevaisuuden valmistusteknologioiden mahdollisuudet liiketoiminnan kehittämisessä -projektista, joka toteutetaan Lahden ammattikorkeakoulussa ajalla 1.9.2017–31.12.2019. Projektin tavoitteena on saada uutta liiketoimintaa Päijät-Hämeeseen kehittämällä robotisaatiota hyödyntävää 3D-tulostusteknologiaa ja -materiaaleja. Tulostusraaka-aineena käytetään erilaisia jäte- ja sivuvirtamateriaaleja. Pursottimen ohjaamisessa käytetään kuusiakselista robottia ja moniakselista tulostusalustaa. Tämä mahdollistaa tuotteiden valmistamisen lähes ilman rajoituksia tuotteen muodolle ja rakenteelle. Projektissa kehitetään myös robottiohjelmisto pursotusratojen luomiseksi sekä tutkitaan mahdollisuuksia lisätä esim. antureita ja sensoreita tuotteeseen yhtä aikaa materiaalin pursotuksen kanssa.

Kohderyhmänä ovat alueen pk-yritykset, jotka voivat olla esim. 3D-tulosteiden loppukäyttäjiä, joiden toiminta tuottaa sivu- ja/tai jätevirtana 3D-tulostuksen raaka-aineeksi soveltuvaa kierrätysmateriaalia, tuottavat 3D-tulostuspalveluja ja toimijat, jotka valmistavat ja/tai myyvät 3D-tulostimia, niihin liittyviä ohjelmistoja ja robotiikkaa joko muille yrityksille tai kotitalouksille. Tuloksena saadaan uudenlainen teknologia, joka mahdollistaa tähän asti 3D-tulostukseen soveltumattomien jäte- ja sivuvirtojen hyötykäytön. Tavoitteena on myös löytää uusia 3D-tulostuksen sovelluskohteita ja uutta 3D-tulostukseen perustuvaa palvelu- ja tuotantoliiketoimintaa.

Muovi- ja kierrätysmuovituotteiden valmistusta 3D-tulostuksen avulla

Ainetta lisäävän valmistuksen eli 3D-tulostuksen teknologiakehitys alkoi jo 1980-luvulla, kun ensimmäiset pikavalmistukseen soveltuvat tulostimet tulivat markkinoille. Vallitseva tulostusmateriaali oli muovi. Tulostettujen kappaleiden laatu parani 1990- ja 2000-luvulla, ja vähitellen myös muut edut kuin itse teknologian hyödyt alkoivat tulla enemmän esille. Suunnittelun vapaus ja kappaleiden räätälöinti olivat ja ovat yhä näistä tärkeimpiä. Lämpöä kestävät polymeerit ja metalliseokset yleistyivät tulostusmateriaaleina 2000-luvulla, ja pikamuotit tulivat mahdollisiksi. Kun 2010-luvun alkupuolella useat patentit raukesivat, 3D-tulostus on tullut jokaisen kuluttajan saataville, sillä jo muutamalla sadalla eurolla voi kotikäyttäjä ostaa oman 3D-tulostimen. (Rayna & Striukova 2016.)

Erilaisten kierrätysmuovien soveltuvuutta 3D-tulostukseen on testattu esim. peruskouluprojekteissa, ja myös useassa Lahden ammattikorkeakoulun opiskelijaprojektissa. Teknologia on tyypillisesti FDM (Fused Deposition Modelling), josta käytetään suomeksi termiä pursotus. Tässä 3D-tulostusmuodossa kierrätysmuovista valmistetaan ensin filamenttia eli tulostuslankaa suulakepuristimen avulla, jonka jälkeen digitaalisessa muodossa olevan 3D-tiedoston avulla tulostetaan kappale käyttäen FDM-tulostusteknologiaa. Suurimpana haasteena on erilaisten muovilaatujen määrä, joten tulostusmateriaalin heterogeenisyys ja laadun hallinta on haastavaa. Lahden ammattikorkeakoulun (LAMK) digiValmistus-projektissa tämä ongelma on ajateltu ratkaistavaksi pursottimella, joka on vakaa eri materiaaleille. Kriteerinä materiaalille on pursotettavuus ja kohtuullisessa ajassa tapahtuva jähmettyminen.

Monipuolinen pursotin monenlaisille materiaaleille

Tulostin voi sisältää periaatteessa hyvinkin monta ladattavaa tulostuspäätä, jotka robotti ottaa tarttujaansa tarpeen mukaan tulostamista varten. Täten erilaisten materiaalien yhdistäminen onnistuu samanaikaisesti. Kun yksi tulostuspää on käytössä, muita ladataan samaan aikaan.

Tulostuspäiden lataaminen tehdään suulakepuristimien avulla. Nämä suulakepuristimet ovat periaatteessa normaaleja yksi- tai kaksiruuviekstruudereita, mutta ne ovat valmistettu erityisesti käsittelemään monia erilaisia materiaaleja. Johtuen materiaalien laajasta ominaisuuskirjosta materiaalien pursottaminen ei välttämättä olisi kovin tarkkaa suoraan suulakepuristimesta rakennettavaan tulosteeseen. Lisäksi suulakepuristimen on oltava suhteellisen kookas ja painava yksikkö toimiakseen tehokkaasti. Tämän takia varsinainen pursotus tuotteeseen tehdään kevyemmällä pursotuspäällä, joka on suunniteltu antamaan tarkalleen tietty säädettävissä oleva materiaalivirta.

Suulakepuristimia valmistetaan aluksi kaksi kappaletta eri kokoisina ja hieman erilaisilla ominaisuuksilla testikäyttöä varten. Vaikeasti sekoittuvista materiaaleista valmistettavat komposiitit vaativat enemmän prosessointia massan pursotettavuuden takaamiseksi. Lyhyemmällä suulakepuristimella voidaan prosessoida puhtaat muovit ja helpommin sekoittuvat muoviseokset. Lopullisessa laitteessa voi toki olla vielä useita suulakepuristimia lisää. Erilaisten materiaalien toimivuus tullaan testaamaan jo etukäteen laboratoriossa yhdistämällä erilaisia kierrätysmuoveja erilaisten kiinteiden materiaalien kanssa.

Kun suulakepuristin on ladannut pursottimen täyteen, se on valmis tulostusta varten. Tulostusta tekevä robotti tulee tarvittaessa ottamaan tulostusohjelman mukaisen pään työkaluksi. Varsinainen pursotus 3D-tulosteeksi alkaa tulostusalustalta, joka on tarvittaessa lämmitettävä tiettyyn lämpötilaan tarttuvuuden parantamiseksi ja tulosteen jäähtymisen aiheuttamien jännitysten minimoimiseksi. Myös tietyn ilmaston luominen tulosteen ympärille on mahdollista. Tulostus voidaan kuitenkin tehdä työn edetessä erilaisiin suuntiin perinteisen z-tasojen asemasta. Rakenteen kasvaessa voidaan materiaalin pursotus aloittaa lähes mistä kohdasta tahansa olemassa olevasta rakenteesta. Tämä mahdollistaa myös aikaisemmin tehtyihin kappaleisiin tehtävät täydennykset erilaisilla materiaaleilla. Koska FDM-menetelmällä tulostetuilla kappaleilla on ongelmallista saada lujuusominaisuuksiltaan täysin isotrooppisia rakenteita, kannattaa tämänkin takia tulostustasot tehdä aina siihen suuntaan, missä saavutetaan paras tulos rasituksiin nähden.

Kuva 1. Suunnittelukuva rakennettavasta 3D-tulostimesta. (Kuva: Reijo Heikkinen.)

Tulostusratojen generointia varten tullaan kehittämään ohjelmistoja, jotka muuttavat 3D-mallin robotin liikeradoiksi ennalta vaadittujen kappaleominaisuuksien perusteella. Tällöin tulevat huomioiduksi pursotuksen suunnan ja rasitusten välinen yhteys. Robotin liike on myös tarkasti sidottu materiaalin pursotukseen. Tämän takia pursotus on synkronoitava robotin liikenopeuteen ja sen on oltava yhteensopiva materiaalin ominaisuuksien kanssa. Pursotetun materiaalin tulee tarttua tiukasti kiinni edelliseen pursotteeseen, mutta kuitenkin sen on jähmetyttävä riittävän nopeasti kantaakseen rakenteen massan aiheuttamat rasitukset. Tämä vaatii rakennettavaksi pursotuspäähän erilaisia lämmitys- ja jäähdytyselementtejä. Vaihdettavat tulostuspäät tuovat mukanaan vielä yhden edun. Robotin tarttujaksi voidaan vaihtaa myös lähes mikä tahansa tavanomainen tarttuja, jos tulostettavaan kappaleeseen halutaan valmistuksen aikana asentaa erilaisia komponentteja, jotka jäävät tulosteen sisään.

Tulostimen fyysinen rakentaminen on jo aloitettu suulakepuristimien ja pursotuspäiden suunnittelulla ja valmistuksella. Laite on tarkoitus kokoonpanna ja käyttöönottaa LAMK:n uusissa tiloissa syksyn 2018 ja kevään 2019 aikana. Samalla testataan ja kehitetään materiaalien käsittelyä ja ohjelmistoja. Tulostimella aiotaan kokeilla erilaisten geometrioiden tulostamista eri suuntiin erilaisista materiaaleista. Projektissa on mukana alueen yrityksiä, joilla on käyttämätöntä muovin sivuvirtaa sekä 3D-tulostusrityksiä. Suunnitteilla on sekä julkisia testauksia että yrityskohtaisia tapaustutkimuksia.

Artikkelin pääkuva: DigiValmistus-projektissa rakennetaan 3D-tulostin, jonka tulostusmateriaaleina käytetään teollisuuden jäte- ja sivuvirtoja. (Kuva: Oona Rouhiainen.)

Kirjoittajat

Reijo Heikkinen, TkL, yliopettaja, Lahden ammattikorkeakoulu, reijo.heikkinen(at)lamk.fi
Kirsti Cura, PhD, kehittämispäällikkö, Lahden ammattikorkeakoulu, kirsti.cura(at)lamk.fi

 


Rayna, T. & Striukova, L. (2016). From rapid prototyping to home fabrication: How 3D printing is changing business model innovation. Technological Forecasting & Social Change 102, 214–224.

Kiertotalouden mahdollisuudet ja haasteet Lapissa: Kiertotalouskeskus maakunnan kehittämistyössä 

Kirjoittajat: Sanna Tyni ja Juha-Pekka Snäkin.

Lapin raskas teollisuus ja sivuvirrat

Lapissa on kolme toimivaa metallikaivosta, joista vanhin on Elijärven kromikaivos Keminmaalla. Kittilän ja Sodankylän kaivoksilla louhitaan kultaa, nikkeliä ja kuparia. Maakunnassa on useita kaivoshankkeita vireillä odottaen metallien maailmanmarkkinahintojen nousua, ja myös Savukosken Soklin fosfaattiesiintymä on toistaiseksi hyödyntämättä.

Elijärven kromikaivos käynnistettiin 1968 ja samalla rakennettiin Tornioon ferrokromitehdas. Terästuotanto Tornion Röyttässä aloitettiin 1976. Vuosituhannen vaihteen laajennuksen jälkeen Outokumpu Oyj:n ruostumattoman teräksen integroitu tuotantolaitos on lajissaan maailman suurin hyödyntäen pääraaka-aineena kierrätysterästä. Kaivosteollisuuteen liittyvä metalliteollisuus on myös kasvussa, ja Lapissa sijaitsee yli puolet Suomen kaivosalaa palvelevasta teollisuudesta.

Lapin metsäteollisuus alkoi Kemi Oy:n ja Veitsiluoto Oy:n sellutehtaiden ja sahan perustamisesta 1920- ja 1930-luvuilla. Kemissä puuta jalostavat nyt StoraEnso Oyj ja MetsäFibre. Kemijärvellä sellutehdas toimi vuosina 1965–2008. Lakkautetun tehtaan alueelle on investoitu mekaaniseen puunjalostukseen, ja Keitele Timber Oy:llä on siellä saha ja liimapalkkitehdas. Yhtiö on vastikään päättänyt rakentaa alueelle myös pellettitehtaan. Samalle tehdasalueelle valmistui viime vuonna raakapuuterminaali, joka on Suomen suurimpia. Kiinalaisten investoijien päätöksiä biojalostamosta ja biopolttoainetehtaasta odotetaan Kemijärvellä ja Kemissä.

Lapin teollisuuden kokonaisliikevaihto on nykyisin n. 7,6 miljardia euroa ja työllistettyjen määrä on yli 20 000 henkilöä. Kemi-Tornion seutukunnan osuus tästä on viisi miljardia euroa ja 8 000 työntekijää. Laajemmassa tarkastelussa koko Perämeren kaaren alueella puhutaan kertaluokkaa suuremmista luvuista ja samalla maailman pohjoisimmasta raskaan teollisuuden alojen suurkeskittymästä.

Lapin raskaan teollisuuden vuotuiset materiaalisivuvirrat (ilman kaivosten sivukiveä) ovat nykyisin noin 1,7 miljoonaa tonnia vuodessa koostuen pääasiassa erilaisista kuonista, tuhkista sekä metsäteollisuuden sivuvirroista. Kiertotalouteen liittyvien sivuvirtojen määriä arvioitiin ensi kerran vuonna 2012, jolloin Kemin Digipolis Oy kokosi yhteen ensimmäiset raskaan teollisuuden sivuvirtaselvitykset. Sittemmin sivuvirtoja on selvitetty myös muilta toimialoilta kuten pk-yrityksistä, yhdyskunnista ja maaseutuelinkeinoista.

Kiertotalouskeskuksen perustaminen

Lappiin on kuluvalla vuosikymmenellä syntynyt elinkeinoelämän, kehittäjien ja hankkeiden muodostama toimijaverkosto, joka laajenee edelleen kasvavan yhteistyön myötä. Tähän kehitykseen liittyy myös bio- ja kiertotalouden nousu aluekehityksen ja elinkeinoelämän agendalle ja lopulta aivan sen ytimeen. Kesällä 2017 Sitra ilmoitti rahoittavansa Kemiin perustettavaa valtakunnallista bio- ja kiertotalouskeskusta, joka toteutetaan Kemin Digipolis Oy:n, Lapin ammattikorkeakoulu Oy:n ja Kemin kaupungin yhteistyönä (Sitra 2017).

Kiertotalouskeskuksen tavoitteena on luoda Lappiin systemaattinen toimintamalli, jossa yhden luukun periaatteella palvellaan alueen yrityksiä toteuttamalla pilotteja, skaalauksia, investointeja, rahoituksen hankintaa, yhteistyötä ja kiertotalousratkaisujen benchmarkingia Skandinaviassa ja muualla Euroopassa. Sitran tiekartan valtakunnallisina tavoitteina ovat mm. kasvava vienti ja yritysten kasvu, toimivat kotimarkkinat sekä kiertotalouden valtavirtaistuminen.

Ajatus kiertotalouskeskuksesta pohjautuu Kemin Digipolis Oy:n luomaan Kemi-Tornion alueen raskaan teollisuuden kiertotalouden innovaatioalustaan, jonka puitteissa on selvitetty yritysten sivuvirtoja ja jätteiden määriä. Sitran kärkihankestatuksen lisäksi Euroopan Unionin komissio valitsi Lapin vuonna 2014 yhdeksi modernin klusterikehittämisen Euroopan mallialueeksi luonnonvarojen kestävässä jalostamisessa. Lähin vastaavanlainen malliklusteri löytyy Ruotsista Tukholman seudulta. Pohjoismainen ministerineuvosto valitsi puolestaan Kemin Digipolis Oy:n mukaan Best Nordic Bioeconomy Cases -listalle koskien Kemi-Tornion alueen teollisuuspalveluiden kehittämistä.

Kemin Digipolis Oy ja Lapin AMK muodostavat keskuksen ytimen, joka toimii hankeyhteistyössä Lapin yliopiston (omistaa Lapin AMKin osakekannan), LUKE:n, GTK:n, Pro Agria Lapin, Suomen Metsäkeskuksen, toisen asteen ammatillisten oppilaitosten sekä Lapin liiton ja Lapin ELY- keskuksen kanssa. Yrityksiä palvelevat myös kuntien kehitysyhtiöt sekä Lapin leader-ryhmät. Hankeyhteistyötä laajennetaan aktiivisesti yli maakuntarajojen, naapurimaihin sekä Eurooppaan Horizon 2020 -hankkeissa.

Kiertotalouskeskus osana klustereiden, organisaatioiden ja hankkeiden toimijaverkkoa

Muutama vuosi sitten Lapin elinkeinotoiminnan hankkeita päätettiin koota yhteen klustereiksi. Lapin liiton alullepaneman ja Lapin yliopiston koordinoiman Arctic Smartness Excellence (ASE) -hankkeen tavoitteeksi asetettiin elinkeinoelämän vahvistaminen parantamalla yritysten toimintaympäristöä, alueen kilpailukykyä ja innovaatiopotentiaalia. Muodostettiin viisi arktista klusteria: Teollisuus ja kiertotalous, Älykäs maaseutuverkosto, Turvallisuus, Kehittämisympäristöt ja Muotoilu. Kemin Digipolis Oy koordinoi Teollisuus ja kiertotalous -klusteria ja Lapin AMK Kehittämisympäristöt -klusteria. ASE-hanke päättyy helmikuussa 2018. Työn jatkamista turvaa kiertotalouskeskuksen perustamispäätöksen aikoihin käynnistynyt Arctic Business Concept -hanke, jonka rahoittaja on maakuntaliitto ja toteuttaja Kemin Digipolis Oy.

Lapin AMK, joka toimii Kemissä, Torniossa ja Rovaniemellä, on ollut aktiivinen hanketoimija erityisesti tekniikan ja luonnonvarojen osaamisalalla, jossa työntekijöistä suurin osa toimii hankkeissa. Lapin AMKissa on käynnissä vuoden 2018 alussa yli kolmekymmentä kiertotaloutta sivuavaa koulutus- ja tki-hanketta. Lisäksi useita hankkeita on valmistelu- ja arviointivaiheissa.

Lappilainen kiertotalouden toimijaverkko on laaja ja maantieteelliset etäisyydet pitkiä. Kiertotalouskeskuksen toiminnan alkuvaiheessa haasteeksi nousee kaikkien näiden toimijoiden ja hankkeiden muodostaman kokonaisuuden haltuunotto sekä se, kuinka aloittaa yritysyhteistyö ilman, että tehdään päällekkäistä työtä. Kovin monta kertaa ei samaan yritykseen voi mennä saman tyyppisiä tietoja kyselemään. Toisaalta yritysten puolelta tulevat toimeksiannot tulee ottaa napakasti haltuun ja osoittaa ne nopeasti ja varmasti oikeaan organisaatioon ja oikeille henkilöille. Tässäkään ei voida lipsua ilman kielteisiä seuraamuksia.

Kiertotaloudessa korostuu monitieteisyys ja systeemisyys, joten Arktisten klustereiden perusajatus ja tavoite on tarpeellinen; ”…[tki]-organisaatioiden muodostama [tki]-verkosto, joka mahdollistaa monitieteisen rajapinnassa syntyvän maakunnallisen osaamisen kehittymisen…”, kuten Lapin liitto asian ilmaisee (Lapin liitto 2018). Edelleen liitto näkee, että ”Tämä palvelee… koko maakuntaa ja luo kansallista ja kansainvälistä uskottavuutta.”

Laaja toimijaverkosto vaatii konkreettista työtä mainitun uskottavuuden turvaamiseksi. Jo kiertotalouskeskuksen perustamisvaiheessa ydintoimijoiden Lapin AMK:n ja Kemin Digipolis Oy:n yhteistyön sujuvuuteen kiinnitettiin huomiota ja panostettiin suunnitteluun, toiminnan tehokkuuteen sekä molemmin puoliseen joustavuuteen. Yhteistyöhön vaikuttavat organisaatioiden erilaiset työkulttuurit, ansaintalogiikat sekä kokoerot: kymmenen hengen Kemin Digipolis Oy toimii yritysmaailman toimeksiantojen pohjalta. Lapin AMK:ssa on noin 500 työntekijää.

Keskuksen toiminnassa korostuu avoimuus, jota myös Sitra rahoittajan roolissaan edellyttää. Tämä voi aiheuttaa pohdittavaa erityisesti teollisuudelle – ja yrityskehittäjille – joiden toiminnassa liikesalaisuuksista ei voida tinkiä. Toisaalta taas julkisilla rahoituksilla kustannettavien AMK-hankkeiden tuloksien tulee olla lähtökohtaisesti avoimia. Tasapainon löytäminen näiden kahden ääripään välillä vaatii yhteisten toimintalinjojen määrittelyjä, joka onnistuessaan hyödyttää kaikkia osapuolia.

Kirjoittajat

Sanna Tyni, FT, erityisasiantuntija, Lapin ammattikorkeakoulu Oy, sanna.tyni@lapinamk.fi
Juha-Pekka Snäkin, MMT, erityisasiantuntija, Lapin ammattikorkeakoulu Oy, juha-pekka.snakin@lapinamk.fi


Lapin liitto. 2018. Arctic Smartness Exellence (ASE). http://www.lappi.fi/lapinliitto/arctic-smartness-exellence-ase. Luettu 22.2.2018.

Sitra. 2017. Kiertotalouden teollisen osaamisen valtakunnallinen keskus perustetaan Kemiin. https://www.sitra.fi/uutiset/kiertotalouden-teollisen-osaamisen-valtakunnallinen-keskus-perustetaan-kemiin/
Luettu 22.2.2018.

Muoviosaamista tarvitaan kiertotaloudessa

Kirjoittajat: Mirja Andersson, Stewart Makkonen-Craig, Maiju Holm ja Kristo Lehtonen.

Muovien kierrätys ja 3D-tulostus – kohti kiertotaloutta ja kestävää tuotantoa

Ammattikorkeakoulu Arcadan energia- ja materiaalitekniikan osastolla on viime vuosina panostettu muovin kierrätyksen soveltavaan tutkimukseen useiden kumppaneiden kanssa. Tutkimusaihe liittyy myös käynnissä oleviin englannin- ja ruotsinkielisiin muovitekniikan / prosessi- ja materiaalitekniikan koulutusohjelmiin. Tässä artikkelissa kerrotaan lyhyesti Arcadan TKI-projekteista, jotka kytkeytyvät materiaalikiertojen hallintaan ja kiertotalouteen.

Muoveja tuotetaan globaalisti noin 300 miljoonaa tonnia vuosittain. Euroopan alueella muoviteollisuus työllistää suoraan noin 1,5 miljoonaa henkilöä (PlasticsEurope 2016). Muovimateriaalien käytön tunnetuin globaali ympäristöhaitta on roskaantuminen. Kierrätyksellä voidaan pääsääntöisesti säästää luonnonvaroja ja vähentää muitakin ympäristövaikutuksia, mikäli kierrätysmateriaaleilla ja -tuotteilla korvataan neitseellisiin raaka-aineisiin pohjautuvaa tuotantoa (Eskelinen ym. 2016). Ympäristön mikromuovit (alle 5 mm:n kokoisia muovihiukkasia) ovat peräisin lukuisista kuluttajatuotteista, teollisista prosesseista, maataloudesta sekä liikenteestä ja suurempien muovikappaleiden hajoamisesta luonnossa (Auta ym. 2017). Globaalisti, arvioiden mukaan, noin 1,5 miljoonaa tonnia mikromuovia päätyy vesistöihin vuosittain. (Boucher & Friot 2017.)

Muovien kierrättäminen materiaalina kiertotalousmallin (Ellen MacArthur Foundation 2015) mukaisesti on maassamme vasta kehittymässä (Eskelinen ym. 2016, Seppälä ym. 2016). Suomen ensimmäinen teollisen mittakaavan kierrätysmuovijalostamo käynnistyi 2016 osana Ekokem Oyj:n (nykyisin Fortum Waste Solutions Oy) kehittämää Kiertotalouskylää (Fortum 2017). Arcadan Energia- ja materiaalitekniikan osasto osallistui kierrätysmuovijalostamon tutkimus- ja kehitystyöhön lukuisia insinööriopiskelijoita työllistäneiden projektien ja opinnäytetöiden kautta vuosina 2013–2016.

Arcada oli vuosina 2014-2016 mukana kansallisessa strategisessa tutkimusohjelmassa (CLEEN/CLIC shok) nimeltä ’’Materiaalien arvovirrat /ARVI’’ yhdessä noin 30 kierrätysalan keskeisen tutkimuslaitos- ja yritystoimijan kanssa. Tämä strateginen tutkimusohjelma loi pohjaa kiertotalouden tutkimuksellisena avauksena, materiaalikierron liiketoiminnallisesta näkökulmasta. Eri jätemateriaaleja koskevat tutkimustulokset on koottu tutkimusohjelman loppuraporttiin, joka on verkossa vapaasti saatavilla (ARVI 2017a).

Arcada osallistui ARVI-tutkimusohjelmassa muovien kierrätykseen erikoistuneeseen työryhmään, ja mukaan saatiin myös ilahduttavan suuri joukko aiheesta kiinnostuneita insinööriopiskelijoita projekti- ja opinnäytetöineen (ARVI 2017b). Muovien kierrätyksen suuria ongelmia ovat muovilaatujen suuri määrä ja kuluttajaperäisten muovien likaisuus. Yleisesti voidaan todeta, että muovien huolellinen lajittelu ja puhdistus ovat edellytyksiä laadukkaan kierrätysmuovin aikaansaamiseksi (Mylläri ym. 2016). Pakkaukset ovat merkittävin muovin käyttökohde, ja siten myös merkittävin muovijätteen lähde maassamme (Dahlbo ym. 2018). Materiaalikierrätyksen kannalta haasteellisimpia pakkausmateriaaleja ovat tyypillisesti kemiallisesti useampaa eri muovia sisältävät elintarvikepakkaukset (Häsänen 2016).

Hajautettuna tuotantomallina 3D-tulostuksella on mahdollisuuksia parantaa tuotteiden valmistuksen kestävyyttä ympäristönäkökulmasta (Gebler ym. 2014, SYKE 2017), mutta nopeasti kehittyvään teknologiaan liittyvää tutkimusta myös ympäristönäkökulmasta tarvitaan lisää (Kohtala, 2014). Arcadassa 3D-tulostukseen liittyvä tutkimustyö käynnistyi vuonna 2013 ensin immateriaalioikeuksiin liittyen, koska teknologia mahdollistaa myös tuotteiden nopean kopioimisen (Enqvist & Andersson 2013). ARVI-tutkimusohjelman materiaalikierrätysteeman ansiosta Arcadassa kiinnostuttiin kuitenkin erityisesti kierrätysmuovien käytöstä 3D-tulostuksen raaka-aineena. Vuosina 2016–2017 toteutetussa Kierrätysmuovien 3D-tulostuksen sovelluslaboratorio -projektissa tutkittiin kierrätysmuovien käyttöä 3D-tulostuksessa Arcadan, Turun Ammattikorkeakoulun ja Suomen Ympäristökeskuksen sekä yritysten yhteistyönä. Loppuraportti julkaistiin projektin verkkosivuilla sähköisessä muodossa (3DPlast 2017). Tutkimusaihe kiinnosti insinööriopiskelijoita, joiden projekteja ja opinnäytetöitä valmistui useita (Arcada 2017).

Kierrätysmuovien 3D-tulostuksen sovelluslaboratorio -projektin aikana Arcadassa valmistettiin 3D-tulostuksessa raaka-aineena käytettävää muovilankaa erilaisista kierrätysmuovieristä. Muovilankaa käyttävän 3D-tulostimen raaka-ainekierron päävaiheet on esitetty kuvassa 1. Mikäli kierrätysmuovimateriaalina oli useamman eri muovityypin seos tai jos se sisälsi sekoittumattomia epäpuhtauksia, tulostuslangan laadun hallinta oli haasteellista. Tulos vastaa aiempia tutkimuksia, joiden mukaan muovien huolelliseen lajitteluun ja epäpuhtauksien poistamiseen kannattaa panostaa (Mylläri ym. 2016.)

Kuva 1. 3D-tulostuksessa syntynyttä hylkymuovia (vasemmalla), hylkymuovista valmistettua uutta tulostuslankaa/kierrätysfilamenttia (keskellä) ja kierrätetystä muovista 3D-tulostettuja esineitä. Kuvan käyttöoikeudet omistaa Arcada.

Arcadan insinööriopiskelijoiden ’’kierrätin’’-projekti start up -yrityksen kanssa

Insinööriopiskelijat motivoituvat teknisistä ja käytännönläheisistä haasteista. Kaksi Arcadassa opiskelevaa tulevaa muovitekniikan insinööriä yhdisti osaamisensa startup-yritys 3DBear Oy:n kanssa ja tuloksena syntyi 3D-tulostettavan muovin kierrätyslaitteisto, jonka toiminta perustuu kuvassa 1 esitetyn kierron tapaan uuden muovilangan valmistamiseen muovijätteestä (kts. laitteiston prototyyppi kuvassa 2). Kompaktin kierrätyslaitteiston konsepti julkistettiin lokakuussa 2017 (3DBear 2017a, HS 2017). Konsepti sekä laitteiston osaluettelo avattiin vapaasti kaikkien saataville ja edelleen hyödynnettäväksi yrityksen englanninkielisten verkkosivujen kautta (3DBear 2017b). Yrityksen julkistaman kierrätyslaitteiston ja 3D-tulostuksen avulla soveltuvia, pieniä muovimateriaalieriä voidaan kierrättää tehokkaasti uusiksi tulosteiksi.

Kuva 2. 3DBear Oy:n julkistaman laitteiston prototyyppi (3DBear 2017b). Kuvan käyttöoikeudet omistaa 3DBear Oy.

Kierrätyksestä kiertotalouteen insinöörikoulutuksella

Kasvavien ympäristöongelmien lisäksi yhteiskuntaamme haastaa työelämän muutos digitalisaation ja tekoälyn vaikutuksesta (World Economic Forum 2016). Arcadassa käynnissä olevan kolmevuotisen TEKNETIUM -projektin (2016–2019) tavoitteena on yhtäältä kehittää energia- ja materiaalitekniikan koulutusohjelmia vahvistaen ympäristötietoisempaa ajattelutapaa ruotsinkielisten insinöörien keskuudessa, ja toisaalta vastata huimaan teknologiseen kehitykseen (Arcada 2016).

Tulevaisuuden työelämässä kestävän teknologian kokonaisvaltainen ja yhteistoiminnallinen kehittäminen vaatii insinööreiltä modernin oppimisen, työskentelyn ja viestinnän taitojen hallintaa. Globaalien verkostojen merkitys kasvaa teknologian kehityksen synnyttäessä uutta tietoa, joka leviää digitaalisena ja langattomasti nopeammin kuin koskaan aiemmin. Se edellyttää tulevilta insinööreiltä kykyä analysoida nopeasti suuriakin tietomääriä sekä tehdä tietojen pohjalta kestäviä valintoja ja päätöksiä (Andersson & Makkonen-Craig 2017). Käynnissä olevan neljännen teollisen vallankumouksen vaikutukset useissa voimakkaasti kehittyvissä sovelluksissa ja teknologioissa (Schwab 2015, Maynard 2015) vaativat kehittämään perinteistä insinööriosaamista uudenlaista työelämää varten (World Economic Forum 2016).

Yhteenveto

Tutkimus- ja innovaatiotoiminta ovat kiertotalouden kehittämisessä avainasemassa. Uudenlaista kokeilutoimintaa tarvitaan kaikilla sektoreilla, sosiaalisilla, teknologisilla ja kaupallisilla tasoilla (Seppälä ym. 2016). Muovien materiaalikierron hallintaan liittyy vielä paljon kysymyksiä, joihin vastaaminen vaatii runsaasti tutkimusta. Muovien poistaminen kokonaan käytöstä ja korvaaminen muilla materiaaleilla ei ole nykyisillä teknologioilla toistaiseksi realistinen vaihtoehto. Lyhytikäisten muovituotteiden kuten elintarvikepakkausten suunnittelu kierrätettävyys edellä ja jätehuollon parempi hallinta ongelmamaissa voisivat tuoda hieman helpotusta roskaantumiseen.

Kaikki muovit eivät välttämättä sovellu kierrätettäväksi ongelmallisten lisäaineiden vuoksi. Kierrätyskelvottomat muovit ohjataan energiahyödyntämiseen siihen soveltuvissa polttolaitoksissa (Myllymaa ym. 2015). Pidemmällä aikavälillä nykyisiä valtamuoveja voisi ajatella korvattavan muilla kevyillä materiaaleilla kuten puupohjaisilla materiaaleilla pakkaus- ja rakennusteollisuuden tarpeisiin (Setälä ym. 2017). Mielenkiinto vaihtoehtoisia, esimerkiksi sellupohjaisia biohajoavia materiaaleja kohtaan on yleisesti kasvussa. Materiaalien soveltava tutkimus tarvitsisi kipeästi lisää rahoitusta, koska pienillä projekteilla on mahdotonta menestyä valtavirrassa (YLE 2018).

Tuotesuunnittelijat ja teknologiakehittäjät ovat avainasemassa materiaalivirtojen hallinnan kehittämisessä kohti kiertotaloutta. Tuotteet tulee suunnitella ja valmistaa kestäviksi, korjattaviksi ja kierrätettäviksi materiaalivalinnasta riippumatta. Neljättä teollista vallankumousta ja avointa dataa voisi laajemminkin hyödyntää kiertotalouden hyväksi panostamalla ensisijaisesti kestäviksi arvioituihin teknologioihin. Tähän kaikkeen tarvitaan osaavia kiertotaloustietoisia insinöörejä.

Ammattikorkeakoulu Arcada kiittää TKI-rahoittajia:

Tekes (shok-ohjelma, CLEEN/CLIC), Materiaalien arvovirrat / ARVI; Tekes/EAKR (Innovatiiviset kaupungit-ohjelma), Kierrätysmuovien 3D-tulostuksen sovelluslaboratorio; Svenska Folkskolans Vänner rf. (SFV), TEKNETIUM

Kirjoittajat

Mirja Andersson, FT, yliopettaja, Ammattikorkeakoulu Arcada/Energia- ja materiaalitekniikan osasto, mirja.andersson(at)arcada.fi
Stewart Makkonen-Craig, FM, vanhempi lehtori, Ammattikorkeakoulu /Arcada Energia- ja materiaalitekniikan osasto, stewart(at)arcada.fi
Maiju Holm, Ins. (AMK), tutkimusinsinööri, Ammattikorkeakoulu Arcada/ Energia- ja materiaalitekniikan osasto, maiju.holm(at)arcada.fi
Kristo Lehtonen, DI, KTM, toimitusjohtaja, 3DBear Oy, kristo(at)3dbear.fi

Andersson, M. & Makkonen-Craig, S., (2017). Sustainable values in future engineering education. In publication: A Culture of Sustainability and Innovation in Professional Higher Education. Arcada Publikation 2017, 1, s. 108-118. Arcada University of Applied Sciences. Haettu 20.1.2018 osoitteesta http://dspace.arcada.fi:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/54/AP_1-2017_ISBN_978-952-5260-84-7.pdf

Arcada, (2016). Tutkimus/koulutusuutinen. Arcada 11.5.2017. Haettu 21.1.2018 osoitteesta https://www.arcada.fi/en/news/teknetium-development-project-will-give-arcadas-engineers-sustainable-values

Arcada, (2017). Tutkimusuutinen. Arcada 26.9.2017. Haettu 21.1.2018 osoitteesta https://www.arcada.fi/fi/ajankohtaista/kierratysmuovi-uusiokayttoon-3d-tulostuksessa

ARVI, (2017a). ARVI Final Report (2017). Clic Innovation Oy. Haettu 22.1.2018 osoitteesta http://arvifinalreport.fi

ARVI, (2017b). ARVI Final Report (2017)/Plastic Recycling. Clic Innovation Oy. Haettu 22.1.2018 osoitteesta http://arvifinalreport.fi/content/plastic-recycling

Auta, H.S., Emenike, C.U. and Fauziah, S.H. (2017). Distribution and importance of microplastics in the marine environment: A review of the sources, fate, effects, and potential solutions. Environment International 102, pp. 165-176.

Boucher, J. and Friot D. (2017). Primary Microplastics in the Oceans: A Global Evaluation of Sources. Gland, Switzerland: IUCN. 43pp.

Dahlbo, H., Poliakova, V., Mylläri, V., Sahimaa, O., & Anderson, R., (2018). Recycling potential of post-consumer plastic packaging waste in Finland, Waste Management, 71, pp. 52-61

3DBear (2017a). Press Release. 3DBear Oy. Haettu 22.1.2018 osoitteesta http://3dbear.io/blog/2017/11/28/press-release-28th-november-3dbear-and-arcada-university-built-a-revolutionary-innovation-that-recycles-plastic-into-3d-printable-filament

3DBear (2017). Recycler by 3DBear. 3DBear Oy. Haettu 22.1.2018 osoitteesta http://3dbear.io/recycler

3DPlast, (2017). Kierrätys 3D. Projektin kotisivu ja sähköinen loppujulkaisu. Turun Ammattikorkeakoulu. Haettu 20.1.2018 osoitteesta https://resurssitehokkuus.turkuamk.fi/uutta-liiketoimintaa/kierratys-3d

Ellen MacArthur Foundation, (2015). Growth within: a circular economy vision for a competitive Europe. Report. Haettu 20.1.2018 osoitteesta https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/growth-within-a-circular-economy-vision-for-a-competitive-europe

Ellen MacArthur Foundation, (2016). The New Plastics Economy: Rethinking the future of plastics. Report. Haettu 21.1.2018 osoitteesta https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/the-new-plastics-economy-rethinking-the-future-of-plastics

Enkvist, J. and Andersson, M. (2013). Immaterialrättsliga utmaningar i samband med 3D-printning. In publication: BITA’13 – Proceedings of Seminar on Current Topics in Business, Information Technology and Analytics. Arcada Publikation, 2, pp. 26-29. Arcada University of Applied Sciences. Haettu 20.1.2018 osoitteesta https://www.arcada.fi/sites/default/files/documents/bita_13.pdf

Eskelinen, H., Haavisto, T., Salmenperä, H., Dahlbo, H., (2016). Muovien kierrätyksen tilanne ja haasteet, Raportti NRO D4.1-3 Helsinki, ARVI Tutkimusohjelma, Clic Innovation Oy. Haettu 22.1.2018 osoitteesta http://arvifinalreport.fi/files/D4.1-3_Eskelinen_ym_Muovien_kierratyksen_tilanne_ja_haasteet_11042016.pdf

Fortum, (2017). Circular economy village. Media Room. Haettu 21.1.2018 osoitteesta https://www3.fortum.com/media/2017/11/circular-economy-village-riihimaki-finland

Gebler, M., Schoot Uiterkamp A.J.M, & Visser, C., (2014). A global sustainability perspective on 3D printing technologies, Energy Policy, 74, pp.158–167

HS, (2017). Vanha Barbie kierrättimeen ja muovista uusia leluja – suomalaisyritys etsii ratkaisua muovijätteeseen, katso miten kierrätin toimii. Talousuutinen 24.11.2017. Helsingin Sanomat. Haettu 21.1.2018 osoitteesta https://www.hs.fi/talous/art-2000005462411.html

Häsänen, E. (2016). Composition analysis and compatibilization of post-consumer recycled multilayer plastic films, Master of Science Thesis, Tampere University of Technology, Haettu 22.1.2018 osoitteesta http://arvifinalreport.fi/files/hasanen_multilayer_plastics_DI_2016.pdf

Kohtala, C. (2015). Addressing sustainability in research on distributed production: an integrated literature review, Journal of Cleaner Production, 106, pp. 654-668

Maynard, A.D., (2015). Navigating the fourth industrial revolution. Nature Nanotechnology, 10, pp. 1005-1006.

Myllymaa, T. (toim.), Moliis, K., Häkkinen, E., Seppälä, T. (2015). Pysyvien orgaanisten yhdisteiden (POP) esiintyvyys, tunnistaminen ja erottaminen muovijätteistä. Ympäristöministeriön raportteja 25/2015. Haettu 23.1.2018 osoitteesta http://hdl.handle.net/10138/157416

Mylläri, V., Hartikainen, S., Poliakova, V., Anderson, R., Jönkkäri, I., Pasanen, P., Andersson, M., Vuorinen, J. (2016). Detergent impurity effect on recycled HDPE – properties after repetitive processing, Journal of Applied Polymer Science 133, 31, 43766

PlasticsEurope, (2016). Plastics-the Facts 2016. An analysis of European latest plastics production, demand and waste data. PlasticsEurope – Association of Plastics Manufacturers. Haettu 20.1.2018 osoitteesta https://issuu.com/plasticseuropeebook/docs/plastics_the_facts_2016_final_versi

Schwab, K., (2015). Will the fourth industrial revolution have a human heart? World Economic Forum.

Seppälä, J. Sahimaa, O., Honkatukia, J., Valve, H., Antikainen, R., Kautto, P., Myllymaa, T., Mäenpää, I., Salmenperä, H., Alhola, K., Kauppila, J., & Salminen, J. (2016). Kiertotalous Suomessa – toimintaympäristö, politiikkatoimet ja mallinnetut vaikutukset vuoteen 2030. Valtioneuvoston selvitys- ja tutkimustoiminnan julkaisusarja 25/2016, Valtioneuvoston kanslia, 23.5.2016

Setälä, O., Fjäder, P., Hakala, O., Kautto, P., Lehtiniemi, M., Raitanen, E., Sillanpää, M., Talvitie, J., & Äystö, L. (2017). Mikromuovit riski ympäristölle, Näkökulma ympäristöpolitiikkaan, SYKE Policy Brief 21.3.2017.

SYKE, (2017). Kierrätysmuovin käyttö 3D-tulostuksessa tukee kestävää tuotantoa. Tiedote 27.11.2017. Suomen Ympäristökeskus. Haettu 23.1.2018 osoitteesta http://www.syke.fi/fi-FI/Ajankohtaista/Tiedotteet/Kierratysmuovien_kaytto_3Dtulostuksessa_(45142)

World Economic Forum, (2016). The Future of Jobs. Employment, Skills and Workforce Strategy for the Fourth Industrial Revolution. Global Challenge Insight Report.

YLE, (2018). Näin suomalaisyritykset pelastavat maailman meriä muovilta: kelmujen gore-tex ja 5 muuta innovaatiota. Uutinen 23.1.2018. Suomen Yleisradio. Haettu 25.1.2018 osoitteesta https://yle.fi/uutiset/3-10036369

Kekola kokoaa kiertotaloudesta kiinnostuneet

Kirjoittajat: Pia Laine, Tuija Nieminen, Marjut Haimila ja Malla Tuuri-Sarinko.

Kiertotaloudesta puhuttaessa sanotaan, että siinä kaikki voittavat. Tämä pätee myös Kekolaan. Siis mihin? Kekola, joka tulee sanoista Kellokosken Ekolabra, on toukokuun 26. päivänä 2018 Tuusulassa Kellokosken Vanhalla Ruukilla pidettävä kiertotalousfestivaali. Vuonna 1795 perustettu Kellokosken Ruukki alueineen tarjoaa historiallisestikin mielenkiintoisen paikan festivaalille. Ensimmäiset tuotteet Ruukin teollisuuslaitoksessa oli kankivasaralla taottuja rautaesineitä – nykyään tehtaan tuotantorakennuksissa toimii vuokralaisina eri alan pienyrittäjiä ja yhdistyksiä.

Kekola-kiertotalousfestivaalin idea lähti Ruukin yrittäjiltä, jotka haluavat entistäkin enemmän profiloida toimintaansa kiertotalousajattelun mukaiseksi. Jo nyt kiertotalousmalli on mukana Ruukin yrittäjien arjessa. Esimerkiksi kahvilayrittäjän salihenkilökunta pukeutuu kokonaan vaatelainaamon vaatteisiin, jotka puolestaan ovat nuorten suomalaisten suunnittelijoiden designvaatteita. Toisena esimerkkinä hävikkibrunssit, joita kahvilayrittäjä yhdessä paikallisen päivittäistavarakauppiaan kanssa järjestää minimoidakseen ruokahävikkiä. Yrittäjien laajat yhteistyöverkostot ja aktiivinen kiertotalouteen liittyvien yhteistyökumppanien etsiminen ja löytäminen ovat antaneet aloituspotkun kiertotalousfestivaalille.

Yhteiset intressit saivat yhteen Metropolia Ammattikorkeakoulun ja Ruukin yrittäjät (kuten Kinuskilla, Ruosteinen Kuu, DDSSHH Studio). Metropolia Ammattikorkeakoulussa on käynnissä useita kiertotalouteen liittyviä pienempiä ja suurempia tutkimus- ja kehityshankkeita. Myös uusissa opintosuunnitelmissa kiertotalous näkyy vahvasti. Ruukin kiertotalousfestivaali on oiva jatkumo tähän ketjuun. Ruukin yrittäjille Metropolia Ammattikorkeakoulun työpanoksella on merkittävä rooli: pienyrittäjien mahdollisuudet tuottaa itse sisältöä festivaalille ovat rajalliset, joten opiskelijaprojektien anti on erittäin tervetullutta. Opiskelijat tuovat tuoreita ja ennakkoluulottomia kiertotalouden ratkaisuja festivaalille.

Festivaaliyhteistyössä on mukana lisäksi muita tärkeitä osapuolia: paikallisia yrityksiä, yhdistyksiä (MLL, Me kellokoskelaiset ry) sekä Tuusulan kunta. Tuusulan kunnan yhteisömanagerin johdolla Kellokosken kehittämisverkosto kerää tietoa asukkaiden toiveista kierrätyksen, lajittelun ja jakamistalouden alueellisten toimintojen suhteen. Festivaaleilla ideat esitellään ja niiden toteutussuunnitelmat laaditaan yhteistyössä kehittämisverkoston, asukkaiden sekä paikallisten yrittäjien kesken. Tavoitteena on luoda Kellokosken Ruukista Kiertotalouden kollektiivi, jonka toiminta kannustaa asukkaita sekä alueen yrittäjiä toimimaan kestävän kehityksen hengessä.

Festivaalin ideana on koota yhteen kiertotalousosaamista ja -taidonnäytteitä. Tavoitteena on esitellä kiertotalousosaamista konkreettisella tavalla lisäten kuntalaisten ja tapahtumaan osallistuvien kiertotaloustietämystä sekä aktiivisuutta. Metropolia Ammattikorkeakoulun opiskelijat ovat mukana tapahtuman sisällön tuottamisessa. Kiertotalousteema mahdollistaa hyvin tutkinto-ohjelmarajat ylittävän yhteistyön. Metropoliassa opiskeluissa painotetaan työelämälähtöistä projektioppimista eli projekteissa ratkotaan työelämän kysymyksiä samalla huomioiden oppimistavoitteet.

Tuotekehitysprojektissa Metropolia Ammattikorkeakoulun bio- ja elintarviketekniikan opiskelijat suunnittelevat Kekolaan Kestävän kehityksen herkku -projektin (kuva 1) ja pakkaustekniikan kurssilla opiskelijat miettivät Ruukin yrittäjän kahvilan kertakäyttöisille pakkausmateriaaleille kiertotalousajattelun mukaisia vaihtoehtoja. Projekteihin olemme saaneet yhteistyökumppaneiksi elintarvikealan yrityksiä, joiden arvoihin lukeutuu kestävä kehitys. Monialaisissa (kulttuurituotanto, sosiaaliala, vanhustyöala, terveysala & tekstiilisuunnitteluala) innovaatioprojektiryhmissä luodaan myös sisältöä Kekolaan. Kiertotalouden yhteisöllisyyttä lisätään kierrätetystä materiaaleista yhdessä tehtävällä tekstiiliteoksella. Yhdessä projektissa Tuusulaan muuttaville asukkaille ideoidaan ekopakettia, jonka lopulliseen sisältöön kiertotalousfestivaalien kävijöillä on mahdollista vaikuttaa. Kännyköitä varaavia pyöriä kaavaillaan yhteiskäyttöön Kellokosken kouluille ja kesällä festivaaleille. Lisäksi Kellokoskelle perustetaan kolmen talouden kiertotalousyhteisö, jossa pilotoidaan jakamista ja kierrättämistä (esimerkiksi tavaroiden kierrätystä, hävikkiruokaa naapurille ja kimppakyytiä). Kekolaan suunnitellaan myös kiertotalouden viestintästrategiaa.

Kuva 1. Kestävän kehityksen herkku -projektin satoa. Opiskelijaprojektiryhmä: Silja-Maria Rytkönen, Suvi Teliö, Suvi Palenius, Borna Ramstedt ja Oula Koskinen.

Kekola -kiertotalousfestivaali on pilottitapahtuma, jolle toivotaan jatkumoa niin Ruukissa kuin mahdollisesti muuallakin. Kiertotalouden ideologia halutaan juurruttaa Kellokosken Ruukkiin. Projektien aikana kertyneiden yhteistyöverkostojen kanssa tavoitteena on jatkaa pilotin tuoman kokemuksen kautta vastaaviin yhteisiin jatkohankkeisiin.

Kirjoittajat

Pia Laine, ETM, lehtori, Metropolia Ammattikorkeakoulu, Bio- ja kemiantekniikan tutkinto-ohjelma, pia.t.laine(at)metropolia.fi
Tuija Nieminen, artenomi (AMK), lehtori, Metropolia Ammattikorkeakoulu, Muotoilun tutkinto-ohjelma, tuija.nieminen(at)metropolia.fi
Marjut Haimila, insinööri (AMK), harjoitteluinsinööri, Metropolia Ammattikorkeakoulu, Bio- ja kemiantekniikan tutkinto-ohjelma, marjut.haimila(at)metropolia.fi
Malla Tuuri-Sarinko, Ruukin Kinuskilla -kahvilan yrittäjä, Ruukin kiertotalousfestivaalin pääorganisoija, malla(at)mamella.fi

Metropolia Ammattikorkeakoulun internetsivut. http://www.metropolia.fi/tutkimus-kehittaminen-ja-innovaatiot/kiertotalous/. Luettu 25.1.2018.

Tuusulan kunnan internetsivut. https://www.tuusula.fi/sivu.tmpl?sivu_id=1914. Luettu 25.1.2018.

Avoimuus uusille yhteistyötavoille mahdollistaa kiertotalouden

Kirjoittaja: Virpi Käyhkö.

Oulun ammattikorkeakoulu hakeutui keväällä 2017 Motivan hallinnoimaan Teollisten symbioosien edistämisen toimintamallin, FISS:n (Finnish Industrial Symbiosis System), mukaiseen toimintaan. Tätä kiertotaloutta ja yhdyskuntien vähähiilisyyttä edistävää toimintaa toteutamme Teolliset symbioosit Pohjois-Pohjanmaalla -hankkeen puitteissa. Vastaavaa alueellista FISS-toimintaa on tällä hetkellä neljäntoista maakunnan alueella. Hyvien käytäntöjen ja kokemusten vaihto muiden alueellisten organisoijien kanssa mm. Motivan järjestämissä toimijatapaamisissa on auttanut meitä FISS-toiminnan sisällön kehittämisessä Pohjois-Pohjanmaalla.

Koulutus- ja kehittäjäorganisaation keskeinen tehtävä yritysten ja yhteisöiden kiertotalouden edistäjänä on toimia taustavaikuttajan roolissa. Tavoitteena on luoda uusille kestävän kehityksen mukaisille tavoille toimia mahdollisimman otolliset olosuhteet. Käytännössähän kiertotalous pohjautuu toimijoiden tarpeeseen löytää uusia toimintatapoja, joilla tavoitellaan omien resurssien aiempaa tehokkaampaa käyttöä. Tämä voi toteutua vaikkapa sopimalla tuotantoprosessin sivuvirtana syntyvän materiaalin hyödyntämisestä toisen yrityksen raaka-aineena. Kiertotalouteen pohjautuvan yhteistyön käynnistyminen edellyttää kuitenkin avoimuutta ja innovatiivisuutta, johon me taustatoimijat voimme osaltamme olla vaikuttamassa.

Kiertotaloudesta on muodostunut osa yrityksen jokapäiväistä toimintaa, kuten taloushallinto tai laatujohtaminen. Eri viestintävälineissä kiertotaloudesta kirjoitetaan ja puhutaan jo lähes päivittäin, joten terminä se on tullut useimmissa yrityksissä jo tutuksi. Käytännön toimenpiteitä kiertotalouden edistämiseksi on yrityksissä mietitty kuitenkin vähemmän, ehkä jätehuolto- tai sähkölaskun maksun yhteydessä. Meidän taustatoimijoiden tehtävänä on etsiä ja valmistella näitä käytännön toimenpiteitä yritysten ja toimijoiden apuna. Yritysten myönteinen suhtautuminen niin aihealueeseen kuin meihin hankkeen toimijoihin on ollut merkittävä motivaation lähde ja kannustin suunnitella ja toteuttaa kiertotaloutta tukevaa toimintaa.

Pohjois-Pohjanmaalla teollisessa toiminnassa sivuvirtoja syntyy metsä- ja terästeollisuudessa, energian tuotannossa, rakentamisessa, elintarviketeollisuudessa sekä yhdyskuntien jätevesilaitosten toiminnassa. Näihin materiaalivirtoihin ja hukkalämpöjen kierrättämiseen ja hyödyntämiseen liittyy uusia liiketoimintamahdollisuuksia niin niiden tuottajille kuin hyödyntäjille. Suurin haaste liittyy siihen, kuinka eri toimijat ja asiantuntijat löytävät toisensa ja tunnistavat mahdollisuutensa. Me Oamkissa olemme järjestäneet eri sivuvirtoihin liittyviä teemoittaisia tilaisuuksia, joissa alan asiantuntijat, yhdistykset sekä yritykset ovat esimerkein avanneet puheenvuoroissaan aihealueita. Puheenvuorojen sisältöjen suunnittelussa olemme hakeneet toki tiedon ja kokemusten jakamista, mutta ennen kaikkea kiinnostuksen herättämistä kiertotalouden mahdollisuuksiin. Tilaisuuksien teemat ovat pohjautuneet maakunnan tarpeisiin; teollisuuden mineraalisiin sivuvirtoihin, rakentamisessa syntyviin ja hyödynnettäviin sivuvirtoihin, kierrätysravinteisiin, energiatehokkuuteen. Antoisissa keskusteluissa yritysten kanssa olemme saaneet parhaimmat ideat tilaisuuksissa käsiteltyihin aiheisiin.

Motivan kautta saimme opastusta mm. FISS-mallin mukaisten työpajojen toteutukseen, joita olemme järjestäneet kiertotaloustilaisuuksien yhteydessä. Työpajoissa toimijat kirjaavat vihreille ja keltaisille lapuille resursseja, joita voisivat tarjota muiden käyttöön, ja toisille lapuille taas niitä resursseja, joille heillä olisi käyttöä. Jokainen kertoo vuorollansa ääneen ”Haluamme” ja ”Tarjoamme” resurssinsa, joiden perusteella löytyy potentiaalisia symbiooseja, kiertotalouden yhteistyömuotoja. Työpajan vetäjän ryhdikkäällä tasapuolisella toiminnalla olemme varmistaneet niin yksinyrittäjän kuin ison konserniyrityksen yhdenvertaisen kohtelun. Näiden työpajojen ja tilaisuuksien kautta yrityksille ja asiantuntijoille on avautunut uusia kumppanuuksia ja mahdollisuuksia uudenlaiseen resurssien käyttöön. Avoimuus yhteistyölle mahdollistaa kiertotalouden mukanaan tuomat hyödyt kuten kustannussäästöt eikä ainoastaan jätehuollossa. Miksi investoida uuteen kuorma-autoon, jos lähialueen yrityksessä on käyttämätöntä soveltuvaa kapasiteettia kuljetusten järjestämiseen jakamistalouden hengessä?

Kiertotalouden uusien aloitteiden löytäminen sekä niihin liittyvät kokeilut ja demonstraatiot ovat haastaneet myös hankkeessa mukana olevien osatoteuttajien (Oulun seudun ammattiopisto, Oulun yliopisto, Luonnonvarakeskus) edustajien luovuuden lentoon. Tähän motivoituneeseen ryhmään ovat kuuluneet opettajien ja tutkijoiden lisäksi myös opiskelijat, joiden luovalla ennakkoluulottomalla toiminnalla on saavutettu tuoteaihioitakin. Kun yliopistolla tutkittua ja kehitettyä osaamista voidaan hyödyntää ammattiopiston opiskelijoiden oppimisympäristössä vaikkapa eristevillajätteiden geopolymerisoinnissa tai erilaisten sivuvirtojen rakeistamisessa, voidaan toimijoiden välisen yhteistyön todeta täydentäneen hyvin toisiaan. Paperin valmistuksen sivutuotteena muodostuvalle kuitusavelle ja voimalaitoksissa syntyvälle tuhkalle on koerakeistuksissa saavutettu onnistuneita tuloksia. Ympäristölainsäädäntö asettaa kuitenkin rajaehtoja kiertotalouden tuoteinnovaatioille, mikä hidastaa niiden siirtymistä myytäväksi tuotteeksi ja liiketoiminnaksi.

Pohjois-Pohjanmaalla lähdimme liikkeelle kiertotalouden edistämis- ja kehittämistyössä muita maakuntia myöhemmin, mutta hyväksi todetuilla toimintatavoilla kirinemme takamatkaa kiinni. Teolliset symbioosit Pohjois-Pohjanmaalla-hankkeessa käynnistyy juuri toinen puolisko, jossa tulemme keskittymään yrityskäynneillä, työpajoissa ja tilaisuuksissa esille tulleiden symbioosien edistämiseen.

Kirjoittaja

Virpi Käyhkö, DI, projektipäällikkö, Oulun ammattikorkeakoulu, Luonnonvara-alan osasto, virpi.kayhko(at)oamk.fi

Biokiertotalouden hyviä käytänteitä Päijät-Hämeestä Eurooppaan

Kirjoittajat: Susanna Vanhamäki, Katerina Medkova ja Riika Kivelä.

Biotaloudella tarkoitetaan taloutta, joka perustuu uusiutuvien luonnonvarojen käyttöön ravinnon, energian, tuotteiden ja palvelujen tuottamiseksi. Biotalous liittyy maatalouteen, metsätalouteen, kalastukseen, elintarvike-, sellu- ja paperintuotantoon sekä kemian, bioteknologian ja energiateollisuuteen (EU 2012). Biopohjaiset tuotteet ovat joko kokonaan tai osittain valmistettu eloperäisestä raaka-aineesta (EU 2017a). Kiertotalous puolestaan tarkoittaa lineaarisen talouden kiertojen sulkemista niin, että tuotteet, komponentit ja materiaalit sekä niihin sitoutunut arvo kiertävät taloudessa mahdollisimman pitkään (EU 2015). Biokiertotaloudella tarkoitetaan biopohjaisten materiaalien kiertotaloutta eli biologisten resurssien kestävää hallintaa ja käyttöä niin, että tuotteiden arvo ja niiden sisältämät ravinteet säilyvät kierrossa mahdollisimman pitkään.

Lahden ammattikorkeakoulu (LAMK) edistää aktiivisesti kiertotalouden kehittämistä Päijät-Hämeessä yhdessä alueen muiden toimijoiden kanssa. LAMK toteuttaa useita alueellisia ja kansainvälisiä kiertotaloushankkeita ja on muun muassa koordinoinut maakunnan kiertotaloustiekartan laatimista. Tiivis strategiatason yhteistyö maakuntaliiton kanssa on ensiarvoisen tärkeää ammattikorkeakoulun aluekehittämistehtävän toteutuksessa (Ammattikorkeakoululaki 932/2014).

LAMKin vetämä kansainvälinen BIOREGIO -hanke edistää biokiertotaloutta strategiatasolla. Hankkeen toisena suomalaisena kumppanina on Päijät-Hämeen liitto. Interreg Europe -ohjelman rahoittaman hankkeen tavoitteena on koota biokiertotalouden hyviä käytänteitä jaettavaksi ja hyödynnettäväksi kuudella alueella eri EU-maissa (Interreg Europe 2017a). Hanketta toteutetaan Päijät-Hämeen lisäksi Espanjassa, Kreikassa, Slovakiassa, Romaniassa ja Ranskassa. Hankkeeseen osallistuu tiiviisti kunkin kohdealueen strategisesta suunnittelusta vastaava taho, jonka kautta hankkeen tuoma tieto jalkautetaan alueiden ohjelmiin ja toimintasuunnitelmiin. Interreg Europe -hankkeiden tarkoituksena on erityisesti kehittää rakennerahasto-ohjelmien vaikuttavuutta.

Hyvien käytänteiden määritelmä

BIOREGIOn hankekonsortio loi keväällä 2017 yhteiset kriteerit biokiertotalouden hyville käytänteille (Medkova ym. 2017). Kriteereillä määritetään, millaisia käytänteitä hankkeessa etsitään ja jaetaan. Käytänteet voivat olla yhteistyömalleja tai teknologisia ratkaisuja, jotka edistävät biologisten materiaalien ja ravinteiden kiertoa, ovat resurssitehokkaita, rakentuvat yhteistyölle ja ovat sovellettavissa muualla Euroopassa.

BIOREGIO-hankkeessa koottavien hyvien käytänteiden toimivuus on todettu käytännössä ja ne täyttävät seuraavat kriteerit, jotka on kuvattu englanniksi Medkovan ym. (2017) artikkelissa:

  1. Edistävät kiertotaloutta. — Nykyistä talousjärjestelmää, joka perustuu ”ota, käytä ja hävitä” -ajatteluun, on muutettava. Kiertotaloudessa pyritään siihen, että tuotteet, komponentit ja materiaalit säilyvät taloudessa mahdollisimman pitkään (Ellen MacArthur Foundation 2017, EU 2015).
  2. Liittyvät biopohjaisiin materiaaleihin. — Biopohjaiset tuotteet ovat joko kokonaan tai osittain valmistettu eloperäisestä raaka-aineesta (EU 2017a).
  3. Edistävät sosiaalista ja ekologista kestävyyttä sekä taloudellista kasvua. — On keskeistä, että kaikki kestävyyden ulottuvuudet huomioidaan (EU 2017b).
  4. Ovat resurssitehokkaita ja taloudellisesti kannattavia. — Kiertotalous edellyttää resurssitehokkuutta ja samalla taloudellisesti kannattavia ratkaisuja (EU 2015).
  5. Minimoivat jätteen syntyä jätehierarkian mukaisesti joko suoraan tai epäsuorasti. — Jätehierarkian tavoitteena on hyödyntää tuotteet mahdollisimman tehokkaasti ja samalla tuottaa mahdollisimman vähän jätettä. Ensisijainen vaihtoehto on jätteiden syntymisen ehkäiseminen, tätä seuraa uudelleenkäyttö, kierrätys, hyödyntäminen energiana, ja viimeisenä vaihtoehtona turvallinen hävittäminen (EU 2016).
  6. Kannustavat pidentämään ja sulkemaan kiertoja. — Kiertotaloudessa materiaalit ja tuotteet pyritään pitämään kierrossa korkeimmalla mahdollisella jalostusasteella niin pitkään kuin mahdollista (Ellen MacArthur Foundation 2017).
  7. Sisältävät mielellään sidosryhmien välistä yhteistyötä esimerkiksi yritysten, korkeakoulujen, hallinnon ja kuluttajien välillä. — Yhteistyö on toimivan kiertotalouden perusta (Ellen MacArthur Foundation 2014).
  8. Ovat siirrettävissä ja sovellettavissa muilla Euroopan alueilla. — Hyvien käytänteiden ja osaamisen jakaminen on yksi Interreg Europe -ohjelman tavoitteista (Interreg Europe 2017b).

Päijät-Hämeen hyvät käytänteet

Yhteisten kriteerien mukaisia biokiertotalouden hyviä käytänteitä esitetään kaikilta hankealueilta. Päijät-Hämeen biotalousasiantuntijat ovat ehdottaneet seitsemän hyvää käytännettä jaettavaksi EU-tasolla (Kuva 1) (Medkova ym. 2017).

Kuva 1. Biokiertotalouden hyvät käytänteet Päijät-Hämeessä.

1. Yhdyskuntajätteen syntypaikkalajittelu Päijät-Hämeessä

Kujalan jätekeskuksessa sijaitseva Päijät-Hämeen jätehuoltoyhtiö (PHJ) on Kujalan teollisten symbioosien ydin. Kotitalousjätteiden syntypaikkalajittelun ansiosta vuonna 2016 vain kolme prosenttia alueen kokonaisjätteestä päätyi kaatopaikalle (PHJ 2017a; Vehviläinen 2017). PHJ (2017a) kerää energiajätettä, joka jalostetaan kiinteäksi kierrätyspolttoaineeksi. Energiajäte koostuu puujätteestä ja kotitalousjätteestä ja se toimitetaan Lahti Energian kaasutusvoimalaitokselle missä siitä tuotetaan kaukolämpöä ja sähköä Lahden alueelle. Kujalan alueella on myös useita muita kiertotalousyrityksiä (PHJ 2017a).

2. Kujalan biokaasu- ja kompostointilaitokseen liittyvät symbioosit

Kujalan jätekeskuksessa sijaitsee LABIO, jossa biojätteestä ja jätevesilietettä tuotetaan biokaasua ja maanparannusainetta. LABIO on Suomen suurin biokaasun tuotanto- ja jalostusyksikkö (LABIO 2017). Biokaasun jakelusta ja myynnistä vastaa Gasum. Kompostituotteiden jatkojalostajina ja jakelijoina toimivat eri yhteistyökumppanit.

3. Päijät-Hämeen alueellinen kiertotalousmalli, visio ja tiekartta kohti kiertotaloutta

Päijät-Hämeessä on luotu alueellinen tiekartta kohti kiertotaloutta, joka samalla toimii maakunnan kiertotalousstrategiana. Tiekartta esittelee tavoitteet ja toimenpiteet, joiden avulla päästään visioon ”Päijät-Häme – resursseja hukkaamaton menestyjä”. Tiekartta on laadittu osana EAKR-rahoitteista hanketta tiiviissä yhteistyössä sidosryhmien kanssa (LAMK 2017).

4. Jätteiden lajitteluun liittyvät kuljetinratkaisut

Kuljetinratkaisut ovat tärkeä osa Kujalan jätekeskusta ja edistävät omalta osaltaan kiertotaloutta. Päijät-Hämeen jätehuoltoyhtiön LATE-laitoksessa lajitellaan seka-, energia-, rakennus- ja teollisuusjätevirroista materiaalikierrätykseen ja jatkojalostukseen kelpaavia kuituja, muoveja ja metalleja. Lajittelulaitoksen kuljettimet on toteuttanut Ferroplan (2017).

5. Päijät-Hämeen viljaklusterin yhteistyömalli

Päijät-Hämeen viljaklusteri (2017) kokoaa viljan arvoketjun viljelijöistä teollisuuteen ja vähittäiskauppaan. Viljaklusteri perustettiin vuonna 2003 ja sen toimintamalli on todettu poikkeukselliseksi kansainvälisellä tasolla. Toimintaa koordinoivat aktiiviset yritykset sekä Lahden Seudun Kehitys LADEC Oy. Yhteistyötä on kehitetty jäsenyritysten lisäksi osittain mm. EAKR-hankerahoituksella (Kivelä 2017). Vuodesta 2010 lähtien Lahdessa on tuotettu bioetanolia klusteriyritysten kuten leipomoiden ja panimoiden sivuvirroista (St1 2009). Kivelän (2017) mukaan tällä hetkellä selvitetään mahdollisuuksia hiilidioksidin talteenotossa sekä tehokkaampia tapoja hyödyntää biojätteitä. Klusteriyhteistyö on myös siivittänyt uusien elintarvikkeiden kehittämistä.

6. ”Tonni Lähti” – Materiaalijalanjälkilaskuri kuluttajille

Tonni Lähti on materiaalijalanjälkilaskuri joka haastaa kuluttajat vertaamaan oman kulutuksensa tasoa muihin (TonniLähti 2017). Vastaaja vastaa kysymyksiin liittyen asumiseen, kulutukseen, ruokaan, vapaa-aikaan, lomailuun ja liikenteeseen. Tulosten perusteella kuluttaja voi arvioida oman materiaalijalanjälkensä vähennysmahdollisuudet. Laskuri on kehitetty yhteistyössä kaupungin, korkeakoulujen ja yritysten kanssa Lahden alueella (Järvelä 2017, 11).

7. Ravintoloiden ruokahävikin vähentämistä edistävä sovellus

Elintarviketuotannolla on suuret ympäristövaikutukset. Ympäristökuormitusta lisää se, että merkittävä osa ruoasta päätyy biojätteeksi. Myös Päijät-Hämeessä käytössä olevan ResQ-palvelun avulla voidaan vähentää ruokahävikkiä ja samalla tukea paikallista ravintolatoimintaa. Sovelluksessa ravintolat ilmoittavat yli jääneen ruokansa ja kuluttajat voivat ”pelastaa” ruoka-annoksia joutumasta biojätteeksi puolella tavanomaisesta hinnasta (ResQ 2017). Evisen (2017) mukaan lähes 500 ravintolaa on rekisteröitynyt palveluun Suomessa. Vuoden 2016 aikana pelastettiin kuukausitasolla noin 10 000 annosta ja vuonna 2017 määrä kasvoi 30 000 annokseen. Palvelu toimii myös eri puolilla Eurooppaa.

Lopuksi

Päijät-Hämeen hyvät biokiertotalouden käytänteet ovat siirrettävissä muille alueille hyödynnettävinä esimerkkeinä. Parhaillaan hyviä käytänteitä kuvataan tarkemmin ja ne lähetetään asiantuntijoiden arvioitavaksi. Asiantuntija-arvioinnin läpäisseet käytänteet julkaistaan Interreg Europen tietokannassa. Jatkossa tullaan projektitasolla myös arvioimaan, mitkä eri maiden hyvistä käytänteistä ovat tehokkaimpia biokiertotalouden edistämisessä ja parhaiten toteutettavissa muissa maissa.

Interreg Europe -ohjelman hankkeissa edellytetään, että maakunnan strategisesta suunnittelusta vastaava taho on vahvasti edustettuna hankkeessa. Tätä kautta halutaan varmistaa, että hankkeiden jakamat hyvät käytänteet saatetaan alueviranomaisten tietoon ja niitä voidaan hyödyntää strategisen tason kehittämisessä sekä rahoituksien suuntaamisessa. LAMK jatkaa tiivistä yhteistyötä Päijät-Hämeen liiton ja muiden sidosryhmien kanssa alueen kiertotalouden edistämiseksi.

Kirjoittajat

Susanna Vanhamäki, YTM, TKI-asiantuntija, Lahden ammattikorkeakoulu, susanna.vanhamaki(at)lamk.fi
Katerina Medkova, insinööri (ylempi AMK), tradenomi (ylempi AMK), suunnittelija, Lahden ammattikorkeakoulu, katerina.medkova(at)lamk.fi
Riika Kivelä, KTM, projektikoordinaattori, Päijät-Hämeen liitto, riika.kivela(at)paijat-hame.fi

Ammattikorkeakoululaki 932/2014. Annettu Helsingissä 14.11.2014. Viitattu 12.2.2018  http://www.finlex.fi/fi/laki/alkup/2014/20140932
EC. 2012. European Commission. Innovating for Sustainable Growth: A Bioeconomy for Europe. Viitattu 11.12.2017 http://ec.europa.eu/research/bioeconomy/pdf/official-strategy_en.pdf

EC. 2015. European Commission. Closing the loop – an EU action plan for the circular economy. Viitattu 10.12.2017 http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A52015DC0614

EC. 2016. European Commission. Directive 2008/98/EC on waste. Viitattu 10.12.2017 http://ec.europa.eu/environment/waste/framework

EC. 2017a. European Commission. Bio-based products. Viitattu 21.12.2017 http://ec.europa.eu/growth/sectors/biotechnology/bio-based-products_en

EC. 2017b. European Commission. Sustainable development. Viitattu 11.12.2017 http://ec.europa.eu/environment/sustainable-development/index_en.htm

Ellen MacArthur Foundation. 2014. Towards the Circular Economy Vol. 3: Accelerating the scale-up across global supply chains. Ellen MacArthur Foundation. Viitattu 4.1.2018 https://www.ellenmacarthurfoundation.org/publications/towards-the-circular-economy-vol-3-accelerating-the-scale-up-across-global-supply-chains

Ellen MacArthur Foundation 2017. Circular Economy Overview. Viitattu 4.12.2017 https://www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/overview/concept

Evinen, M. 2017. ResQ Club. Director, Strategic Relations. Haastattelu 5.6.2017.

Ferroplan 2017. This LATE sorting station is a pioneer in recycling. Viitattu 10.9.2017 https://www.ferroplan.fi/en/ratkaisut/solutions

Interreg Europe. 2017a. BIOREGIO – Regional circular economy models and best available technologies for biological streams. Viitattu 21.12.2017 https://www.interregeurope.eu/bioregio

Interreg Europe. 2017b. Policy Learning Platform System. Viitattu 10.12.2017 https://www.interregeurope.eu/policylearning

Järvelä, S. 2014. Materiaalijalanjälkilaskurin liiketoimintamalli. Diplomityö. Lappeenrannan teknillinen yliopisto, LUT School of Energy systems. Ympäristötekniikan koulutusohjelma. Viitattu 23.1.2018 https://www.doria.fi/bitstream/handle/10024/134454/Diplomityo_Sini_Jarvela.pdf

Kivelä, S. 2017. Viljaklusterin puheenjohtaja. Esitys tilaisuudessa BIOREGIO 1st interregional event, Lahti. 26.4.2017.

LABIO. 2017. LABIO Oy. Viitattu 12.12.2017 http://www.labio.fi

LAMK. 2017. Päijät-Hämeen tiekartta kohti kiertotaloutta. Viitattu 21.12.2017 http://www.kohtikiertotaloutta.fi

Medkova, K., Vanhamäki, S., & Kivelä, R. 2017. Bio-based Circular Economy Good Practices in Päijät-Häme. Cura K. (toim.), Lahti Circular Economy Annual Review 2017. , The Publication Series of Lahti University of Applied Sciences, part 31, Lahti University of Applied Sciences. Viitattu 20.12.2017, saatavissa: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-827-275-8

PHJ. 2017a. Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy. Lahti. Finland. Viitattu 12.12.2017 https://www.phj.fi

PHJ 2017b. Päijät-Hämeen Jätehuolto Oy. Kujalan jätekeskus, Vastuullista jätehuoltoa ja ympäristötekoja. Viitattu 12.12.2017 https://www.phj.fi/kujalan-jatekeskus

Päijät-Hämeen viljaklusteri. 2017. Viitattu 21.12.2017 https://www.viljaklusteri.fi

ResQ. 2017. REsQ Club. We decided it was time to stop wasting! Viitattu 21.12.2017 https://resq-club.com/en/about-us

Savolainen, A. 2017. CEO. LABIO Ltd. Presentation at BIOREGIO interregional event, Lahti 26.4.2017.

St1. 2009. St1:n viides bioetanolin Etanolix®-valmistuslaitos Hartwall Lahden yhteyteen. Viitattu 23.1.2018 http://www.st1.fi/uutiset/tiedotteet/13145

Tonnilähti. 2017. Viitattu 10.12.2017 http://www.tonnilahti.fi

Vehviläinen, J. 2017. Projekti-insinööri, Päijät-Hämeen jätehuolto. Esitys tilaisuudessa BIOREGIO 1st interregional event, Lahti 26.4.2017.

Pelillistäminen, paikkatieto ja uusiutuva energia – energiankäytön seurannan ja visualisoinnin mahdollisuuksista

Kirjoittajat: Juho-Pekka Virtanen, Kaisa Jaalama, Arttu Julin, Harri Hahkala, Matti T. Vaaja ja Hannu Hyyppä.

EAKR-rahoitteisessa Soludus-hankkeessa Aalto-yliopiston tutkijat kehittivät rakennetun ympäristön 3D-malleja hyödyntäviä uusiutuvan energian tuotantoon ja energiansäästöön liittyviä demosovelluksia ja pelikonsepteja. Kehitystyötä tuettiin kartoittamalla eri paikkatietoaineistojen tämänhetkistä käyttöä peleissä. Lisäksi toteutettiin kysely, jolla selvitettiin, kuinka pelillistämällä voitaisiin edistää energiansäästöä ja lisätä tietoutta uusiutuvasta energiasta. Keskeisenä huomiona oli, että peliteknologian tarjoamia työkaluja voidaan hyödyntää tiedon visualisointiin ja vuorovaikutteisten sovellusten kehittämiseen, mutta tämän ei tarvitse tarkoittaa kokonaisen pelin kehittämistä. Tulevaisuudessa kansalaisia palvelevat entistä korkealaatuisemmat ja fotorealistisemmat avoimet paikkatietoaineistot, kuten 3D-kaupunkimallit, jotka ovat enenevissä määrin avoimesti hyödynnettävissä sovelluskehitykseen. Soludus-projektissa kehitetyt menetelmät ovat sovellettavissa myös muissa hankkeissa, joissa käsitellään olemassa olevan ympäristön digitalisointia ja pelimoottorisovelluskehitystä.

Johdanto

Suomen tavoitteena on olla hiilineutraali yhteiskunta vuoteen 2050 mennessä. Tämä edellyttää sekä uusiutuvan energian tuotannon merkittävää lisäämistä että energiankäytön tehostamista. Erityisesti energiatehokkuutta pystytään nostamaan rakennetussa ympäristössä, jossa energiatehokkuuden vaatimus linkittyy kiertotalouteen ja materiaalien tehokkaaseen käyttöön. Kuluttajat, päättäjät ja asiantuntijat tarvitsevat energiatehokkuutta ja uusiutuvaa energiaa koskevaa tietoa. Kuluttajille kohdistetun viestinnän tulisi lisäksi olla positiivista ja visuaalista.

Aalto-yliopiston ja Metropolia ammattikorkeakoulun yhteinen, EAKR-rahoitteinen Soludus-hanke (Soludus 2016) lisää uusiutuvan energian tunnettavuutta pelillistämisen keinoin. Metropolian yksiköistä hankkeeseen osallistuvat pelistudio ja kiinteistö- ja talotekniikka. Tässä artikkelissa tarkastellaan Aalto-yliopiston hankeosuutta, joka käsittelee erityisesti paikkatiedon ja peliaineistojen hyödyntämistä energiankäytön visualisoinnissa. Konkreettinen esimerkki tästä on ympäristön mallien hyödyntäminen pelimoottorialustalla tapahtuvaan energiavisualisointiin.

Aalto-yliopisto on tässä osahankkeessaan tuottanut pelimoottoriyhteensopivia malleja koealueista. Näiden mallien pohjalta kehitettiin demosovelluksia ja pelikonsepteja. Lisäksi selvitettiin kirjallisuuskatsauksen ja kyselyn avulla eri paikkatietoaineistojen tämänhetkistä käyttöä peleissä. Samalla hahmotettiin, kuinka rakennettua ympäristöä pelillistämällä voitaisiin edistää energiansäästöä ja uusiutuvien energioiden käyttöönottoa sekä lisätä tietoutta uusiutuvasta energiasta.

Digitaaliset paikkatietoaineistot, kuten 3D-kartat, kaupunkimallit ja rakennusten yksityiskohtaiset 3D-mallit toimivat uudenlaisina kehitysalustoina pelimoottorissa. Hankkeen tavoitteena on osoittaa, kuinka pelillinen fotorealistinen rakennettu ympäristö voi tukea arvoa tuottavaa yhdessä oppimista ja yhdessä tekemistä, luoden uusia kestäviä ratkaisuja, innovaatioita ja kyvykkyyksiä.

Pelillistäminen ja paikkatieto

Viimeisen vuosikymmenen aikana suuri osa pelillistämisestä on toteutettu digitaalisilla alustoilla. Pelillistäminen (eng. “gamification”) on terminä lähtöisin digitaalisten sovellusten kehittämisestä ja käyttäjätutkimuksesta. Se liitetäänkin usein nimenomaan digitaalisiin sovelluksiin, vaikkei yhteisesti hyväksyttyä määritelmää pelillistämiselle olekaan. Myöskään sille, mitä tietokonepeleistä tuttuja elementtejä tarkalleen ottaen käytetään, kun digitaalista sovellusta pelillistetään, ei ole yksiselitteistä määritelmää.

Mobiililaitteiden, tietokoneiden ja pelikonsoleiden lisäksi digitaalisen median alustoja on nykyään autoissa, julkisilla paikoilla ja esimerkiksi lentokoneissa. Myös kodinkoneisiin, kuten jääkaappeihin, yhdistetään yhä enemmän digitaalisia käyttöliittymiä ja tietoverkkoja hyödyntäviä toimintoja. Uudet laiteryhmät muodostavat lisää digitaalisia alustoja. Esimerkkinä tästä ovat viimeisen parin vuoden aikana voimakkaasti yleistyneet virtuaalitodellisuuslasit.

Peliteknologia on keskeisessä osassa kehitettäessä vuorovaikutteista digitaalista sisältöä. Pelimoottori tarjoaa valmiin ja helpon tavan ohjelmoida esimerkiksi grafiikkaa ja ääniä hyödyntäviä pelejä. Tyypillisesti pelimoottori sisältää fysiikka- ja grafiikkamoottorit, kontrollirajapinnat ja muita pelin kehityksessä tarvittavia komponentteja. Pelimoottoreiden avulla voidaan pelien lisäksi tuottaa myös hyötysovelluksia, esimerkiksi koulutuskäyttöön. Markkinoilla on useita keskenään kilpailevia pelimoottoreita. Yksi vaihtoehdoista on Unity 3D, jota on yleisesti hyödynnetty myös opetus- ja tutkimuskäytössä.

Myös osa viihteeksi tarkoitetuista peleistä simuloi todellista maailmaa. Auto- ja lentosimulaattoreiden lisäksi markkinoilla on myös yksityiskohtaisia kaupunginrakennussimulaatioita. Onkin ymmärrettävää, että energian tuotanto ja kulutus esiintyvät useissa peleissä teemana. Esimerkkejä kaupunginrakennuspeleistä, joissa kaupunkiinsa voi rakentaa erilaisia energiantuotannon tapoja kuten ydin- hiili- ja tuulivoimaloita ovat Cities: Skylines, SimCity -pelisarja tai VR-peli Skytropolis. Myös energia-alan yritykset ovat lähteneet mukaan pelien kehittämiseen. Hyvä esimerkki tästä on Nesteen kehittämä koululaisille tarkoitettu EduCycle-ympäristöpeli, joka hyödyntää lisättyä todellisuutta ja opettaa pelaajille keinoja henkilökohtaisen hiilijalanjäljen pienentämiseen.

Pelillisyys energiankäytön seurannassa – helposti hyödynnettävä työkalu vai sopulien puuhastelua?

Asiantuntijoille suunnatun verkkokyselyn avulla selvitettiin näkemyksiä pelillisyyden potentiaalista uusiutuvan energian käyttöönotossa, energiansäästön edistämisessä ja ilmastonmuutoksen torjunnassa. Kyselyyn vastasi vuoden 2017 touko-elokuussa 87 Aalto-yliopistojen verkostojen kautta tavoitettua anonyymiä asiantuntijaa. Vastaajista noin kolmasosa edusti tutkimus- ja opetusalaa, mutta vastaajien joukossa oli myös opiskelijoita, viranomaisia ja yksityisen sektorin edustajia. Jopa 70 prosenttia vastaajista kertoi olevansa työssään tekemisissä energia- tai ympäristöasioiden kanssa.

Kyselyssä ilmeni, että oman energiankäytön seuranta kiinnosti suurinta osaa vastaajista. Huomio kiinnittyi erityisesti työkaluihin, jotka voisivat auttaa tässä. Vastaajat myös luottivat tiedolla vaikuttamiseen: reilusti yli puolet vastaajista uskoi, että tieto ilmastonmuutoksesta vaikuttaa yksilön käyttäytymiseen. Helposti saatavalla, havainnollisessa muodossa olevalla tiedolla koetaan olevan merkitystä yksilöiden omassa energiankäytön hallinnassa. Vertailu ja faktapohjaisen kokonaiskuvan saaminen energia-asioista kiinnosti vastaajia.

Pelillisyyden merkitystä energia-asioissa ei erikseen määritelty kyselyssä, joten vastaajat vastasivat oman asiantuntemuksensa ja intuitionsa pohjalta. Osassa vastaajista pelilliset sovellukset herättivät kiinnostusta: erityisesti oman asumisen energiankäytön seurannassa ja vertailussa oltiin valmiita hyödyntämään peliä tai mobiilisovellusta. Kiinnostuksesta huolimatta käsitteellinen epävarmuus ilmeni kyselyn palautteissa, eivätkä kaikki osanneet arvioida pelien tehokkuutta esimerkiksi ilmastonmuutokseen liittyvässä viestinnässä. Vaikka vastaajilla oli kiinnostusta energiankäyttötietojen saatavuuteen visuaalisin ja digitaalisin työkaluin, varsinainen pelaaminen ei kiinnostanut kaikkia. Eräs vastaaja ei pitänyt ajatuksesta liittää pelaamista vakavaan asiaan ja piti tätä “sopulien puuhasteluna”, mutta toiset näkivät esimerkiksi strategiapelien käytössä mahdollisuuksia.

Keskeisenä huomiona oli, että vaikka peliteknologian tarjoamia työkaluja voidaan hyödyntää tiedon visualisointiin ja vuorovaikutteisten sovellusten kehittämiseen, tämän ei tarvitse tarkoittaa suoranaisen pelin kehittämistä. Pelillisyys ja visualisointi voivat toimia käyttökelpoisina työkaluina resurssitehokkaan energiankäytön edistämisessä.

Uusiutuvaa energiaa pelillistämässä

Uudet paikkatietoaineistot voivat toimia digitaalisena alustana monialaisissa sovelluksissa tukien suunnittelua, yhteistyötä ja päätöksentekoa (Virtanen 2015). Hankkeessa Aalto-yliopisto onkin lähestynyt pelillistämistä erityisesti paikkatietoa hyödyntävien konseptien ja demojen kautta. Kehitystyössä on hyödynnetty laajasti erilaisia paikkatietoaineistoja, kuten ilma- ja maalaserkeilausta, näistä tuotettuja maasto- ja rakennusmalleja, syvyyskamerapohjaista sisätilakartoitusta ja fotogrammetrisesti tuotettuja kolmioverkkopintamalleja.

Esimerkkinä laajojen alueiden energiatiedon visualisoinnista toteutettiin Otaniemen alueelta rakennusten kattojen aurinkoenergiapotentiaalin visualisointisovellus (Kuva 1). Sovelluksessa käyttäjä tarkastelee Otaniemen alueen kolmiulotteista mallia, johon aurinkoenergian tuotantopotentiaalitieto on liitetty. Virtuaalitodellisuuslaseilla 3D-mallin ja siihen liitetyn tiedon tarkastelu on hyvin intuitiivista (Virtanen 2017). Aurinkoenergian tuotantopotentiaalianalyysi on Espoon kaupungin tuottamaa avointa aineistoa.

Kuva 1. Otaniemen alueen aurinkoenergiapotentiaalin visualisointi.

Hankkeen toinen paikkatietoaineistoja hyödyntävä demosovellus toteutettiin hyödyntäen virtuaalitodellisuuslaseja ja Matterport-sisätilamittausjärjestelmällä automaattisesti tuotettua sisätilamallia (Kuva 2). Fyysistä ja todellista maailmaa yhdistelevässä demossa käyttäjä tarkastelee erilaisia energiaan liittyviä aineistoja, kuten uusiutuvan energian tuotantojärjestelmiä 3D-malleja ja globaaleja ilmastotilastoja, joita on tuotu tilaan virtuaalisina elementteinä (Kuva 3).

Kuva 2. Siimapuiston päiväkodin sisätilamallin osa – pelisovelluksessa päiväkotiympäristöä voi tarkastella myös lapsen perspektiivistä.

 

Kuva 3. Uusiutuvan energian tuotantojärjestelmiä esittäviä 3D-malleja (vasen) ja globaaleja ilmastotilastoja (oikea) esitettynä virtuaalisessa ympäristössä.

Johtopäätökset

Tulevaisuudessa kansalaisia palvelevat entistä korkealaatuisemmat ja fotorealistisemmat avoimet paikkatietoaineistot. Monet näistä ovat lisäksi enenevissä määrin avoimesti hyödynnettävissä sovelluskehitykseen. Hyvänä esimerkkinä voidaan mainita Helsingin kaupungin 3D-kaupunkimalli, joka tarjoaa realistisen 3D-näkymän koko kaupungista ja on saatavissa avoimena aineistona (Helsinki 2017). Tällaisten aineistojen avulla alueita ja ympäristöjä voidaan esittää verkossa kuvina, karttoina ja digitaalisina malleina, joita voidaan tarkastella ja muokata yhteistyössä (Julin 2016). Näiden mallien päälle voidaan kehittää rakennettuun ympäristöön sijoittuvia pelaamiseen ja oppimiseen tarkoitettuja sovelluksia ja simulaatioita,    joissa yhdistyvät paikkasidonnaisuus sekä uusiutuvien energioiden lisäämistä edistävä pelillinen konsepti. Paikkatietoaineistoja voidaan tuottaa energiateemaisiin “peleihin” kaupunkien ja MML:n lähdeaineistoista varsin laajasti. Tämä avaa erityisesti kaupunkisuunnitteluun ja rakennusalalle monia mahdollisuuksia toteuttaa tietoa visualisoivia kiertotalouden sovelluksia kaupunkiympäristöissä. Esimerkiksi rakennusten energiankulutusta, lämpövuotoja, materiaalivirtoja, varjoja ja anturidataa voidaan esittää realistisessa 3D-ympäristössä, yhdistäen rakennusten malleja laajempien alueiden 3D-mallinnuksiin. Tällöin voidaan tunnistaa erilaisia alueellisia riippuvuuksia.

Soludus-projektissa kehitetyt ja sovelletut menetelmät ovat sovellettavissa myös muissa hankkeissa, joissa käsitellään olemassa olevan ympäristön digitalisointia ja pelimoottorisovelluskehitystä. Toiminta pelimoottorien hyödyntämisen ja ympäristön mallien osalta jatkuu muun muassa Aalto-yliopiston OKM-rahoitteisessa “Virtuaaliseikkailu teatterin maailmaan” -hankkeessa, jossa selvitetään ja pilotoidaan digitaalisten sisätilamallien käyttöä teatterin yleisötyön tukena. (Suomen Teatterit 2017.)

Virtuaaliteknologiat ja 3D-aineistot palvelevat sekä kuluttajia että asiantuntijoita rakennettuun ympäristöön liittyvissä tehtävissä. Kaupunkisuunnittelussa virtuaali- ja lisätty todellisuus mahdollistavat suunnitelmien, aineistojen ja analyysien tulosten esittämisen havainnollisesti. Rakentamisessa suunnittelijat ja huoltohenkilökunta pääsevät tarkastelemaan suunnitelmia, rakennusten dokumentaatiota ja erilaisia mittaustietoja 3D-muodossa. (Virtanen 2016.) Esimerkiksi lämpökamerakuvat voidaan yhdistää rakennuksen 3D-malliin, jonka avulla suunnittelija pystyy ajasta ja paikasta riippumatta tunnistamaan tärkeimmät korjattavat kohteet rakennuksen vaipasta. Toimijoiden välisen koordinaation parantaminen ja ongelmien tunnistaminen jo suunnitteluvaiheessa auttavat nostamaan resurssitehokkuutta sekä uudis- että muutosrakentamisessa.

Kirjoittaja

Juho-Pekka Virtanen, TaM, tohtorikoulutettava, Aalto-yliopisto, juho-pekka.virtanen(at)aalto.fi
Kaisa Jaalama, HtM, tohtorikoulutettava, Aalto-yliopisto, kaisa.jaalama(at)aalto.fi
Arttu Julin, DI, tohtorikoulutettava, Aalto-yliopisto, arttu.julin(at)aalto.fi
Harri Hahkala, DI, projekti-insinööri, Metropolia AMK, harri.hahkala(at)metropolia.fi
Matti Vaaja, TkT, professori, Aalto-yliopistossa, matti.t.vaaja(at)aalto.fi
Hannu Hyyppä, TkT, professori, Aalto-yliopistossa, hannu.hyyppa(at)aalto.fi


Helsinki. (2017). Helsinki 3D-kaupunkimalli. Haettu 1.2.2018 osoitteesta https://www.hel.fi/helsinki/fi/kaupunki-ja-hallinto/tietoa-helsingista/yleistietoa-helsingista/Helsinki-3d/

Julin, A., Virtanen, J-P., Hyyppä, H., & Hyyppä, J. (2016). 3D-kaupunkimallinnuksella kohti älykkäitä kaupunkeja. Teoksessa Digitaalista tulevaisuutta – Huippuosaamisella vaikuttavuutta ja vuorovaikutusta. Ahlavuo, M., Hyyppä, H. & Ylikoski, E. (toim.). Humanistisen ammattikorkeakoulun julkaisuja; no. 32, 123–130.

Neste EduCycle. (2017). Educycle – ympäristöoppia tulevaisuuden tapaan. Haettu 1.2.2018 osoitteesta https://www.neste.com/fi/educycle/topics/renewable-learning-space/32

Soludus -hanke. (2016). Haettu 1.2.2018 osoitteesta http://www.metropolia.fi/tutkimus-kehittaminen-ja-innovaatiot/hankkeet/soludus

Suomen Teatterit. (2017). Uudet teknologiat teatterissa – virtuaaliseikkailu vie katsojat kulissien taa. Haettu 1.2.2018 osoitteesta http://www.suomenteatterit.fi/2017/12/4618

Virtanen, J-P., Hyyppä, H., Kämäräinen, A., Hollström, T., Vastaranta, M., & Hyyppä, J. (2015). Intelligent Open Data 3D Maps in a Collaborative Virtual World. ISPRS International Journal of Geo-Information 4 (2), 837–857.

Virtanen, J.P., Kurkela, M., Hyyppä, H., Niemi, S., Kalliokoski, S., Vanhatalo, S., Hyyppä, J., & Haggrén, H. (2016). Visualization of building models and sensor data using open 3D platforms. Proceedings of the CIB World Building Congress (Vol. 4), 178–189.

Virtanen, J-P., Julin, A., Hyyppä, H., Ahlavuo, M., & Hyyppä, J. (2017). Tulevaisuuden avoimet kaupunkimallit. Maankäyttö. 2017, 4, 20–22. Haettu 1.2.2018 osoitteesta http://www.maankaytto.fi/arkisto/mk417/mk417_2015_virtanen_julin_et_al.pdf

Tiekartan avulla kohti kiertotaloutta Päijät-Hämeessä

Kirjoittajat: Maarit Virtanen ja Anni Orola.

Suomen tavoitteena on olla kiertotalouden kärkimaa. Sitra julkaisikin ensimmäisen kansallisen kiertotalouden tiekartan vuonna 2016. Kansallisen tiekartan lisäksi tarvitaan alueellisia tiekarttoja konkretisoimaan ja toimeenpanemaan visioita. Päijät-Hämeen tiekartta kohti kiertotaloutta julkaistiin syksyllä 2017 yhtenä ensimmäisistä maakunnallisista tiekartoista. Myös Euroopan tasolla tiekarttoja tai toimenpideohjelmia on lähinnä suurimmilla kaupungeilla kuten Amsterdamilla, Glasgow’lla ja Lontoolla.

Kiertotalouden tiekartta koottiin osana Lahden ammattikorkeakoulun hallinnoimaa ja Euroopan aluekehitysrahaston rahoittamaa Kiertoliike-projektia, jonka yhteydessä selvitettiin myös Päijät-Hämeen materiaalivirtoja. Vision, alueellisten tavoitteiden ja konkreettisten toimenpiteiden määrittelemiseksi järjestettiin työpaja yhdessä sidosryhmien kanssa. Pääsidosryhmiin kuului Lappeenrannan yliopisto, alueellisia ja kunnallisia viranomaisia, alueellinen kehitysyritys sekä paikallisia yksityisiä ja julkisia yrityksiä. Työpajan jälkeen tiekartan luonnoksesta pyydettiin kommentteja myös muilta toimijoilta. Tiekartta on julkaistu nettisivun muodossa ja sitä täydennetään jatkossa.

Päijät-Hämeen kiertotalouden tiekartan visiona vuodelle 2030 on: ”Päijät-Häme on resursseja hukkaamaton menestyjä”. Tiekartta tukee alueen siirtymistä kohti kiertotaloutta sekä uuden liiketoiminnan syntymistä. Kiertotalous merkitsee Päijät-Hämeessä mm. materiaali- ja energiatehokkuutta, uudenlaisia palveluita asukkaille sekä uusia biotalouden ratkaisuja, jotka tukeutuvat alueen vahvuuksiin ja osaamiseen.

Päijät-Hämeen tiekartta toimii alueen kiertotalousstrategiana ja tukee Päijät-Hämeen älykkään erikoistumisen strategiaa. Tiekartalla on viisi pääteemaa: teknisten materiaalikiertojen hyödyntäminen, biotalouden mahdollisuudet, energiaratkaisut, kuluttamisen muutoksen tuomat uudet liiketoimintamahdollisuudet sekä ennakkoluulottomat kiertotalouden referenssikohteet.

Kuva 1. Päijät-Hämeen kiertotalouden tiekartan tavoitteet vuoteen 2030 (kuva: Oona Rouhiainen).

Tiekarttaa varten kartoitettiin alueellisia materiaalivirtoja, kuten muovi-, tekstiili-, puu- ja tuhkavirrat sekä ravinteiden kiertoa. Tavoitteena on luoda suljettuja kiertoja ja lisätä alueen läpi kulkevien materiaalivirtojen arvoa. Biokiertotaloudessa tiekartta painottaa ravinnekiertojen sulkemista, paikallista ruoantuotantoa sekä ruokajätteen ja hukatun raakamateriaalin vähentämistä. Tavoitteiden saavuttamisessa auttaa biologisten sivuvirtojen kartoittaminen ja niiden hyötykäytön lisääminen sekä kuluttajien valistaminen.

Energiaratkaisuiden suhteen Päijät-Häme tähtää energiaomavaraisuuteen. Lisäksi biomassaa suositaan energian tuotannossa ja maaseudulla pyritään siirtymään hajautettuun energiantuotantoon. Liikkumisessa kehitetään uusia liikennepalveluja kaupunkilaisille sekä pilotoidaan henkilökohtaista päästökauppaa. Jakamistalous ja muuttuvat kulutustottumukset luovat mahdollisuuksia uudelle liiketoiminnalle. Liiketoimintamahdollisuudet voivat liittyä esimerkiksi vuokraamiseen, jakamiseen tai korjauspalveluihin. Tiekartan tavoitteena on myös lisätä Päijät-Hämeen kansainvälistä merkittävyyttä luomalla kiinnostavia referenssikohteita ja kokeilemalla erilaisia kiertotalouden ratkaisuja.

Tiekartta sisältää sekä pidemmän aikavälin tavoitteita että käytännön toimenpiteitä kiertotalousvision saavuttamiseksi. Jälkimmäisiä ovat esimerkiksi kierrätysmateriaalikirjasto tuotesuunnittelun ja muotoilun opetuksen tueksi, yhteinen mobiilialusta jakamistalouden palveluille, ravinnekierron käsittelylaitos sekä kiertotalouskasvatuksen toteuttaminen eri koulutusasteilla. Lisäksi tiekartasta löytyy esimerkkejä päijäthämäläisten yritysten hyvistä kiertotalouden käytännöistä. Kiertoliike-projektissa jatketaan myös kiertotalouden liiketoimintamallien kokoamista yhdessä alueen yritysten kanssa. Liiketoimintamallit liittyvät sivuvirtojen hyödyntämiseen, ravinteiden kiertoon, korjauspalveluihin sekä kierrätysliiketoimintaan.

Päijät-Hämeen kiertotalouden tiekartta löytyy osoitteesta www.kohtikiertotaloutta.fi

Kirjoittajat

Maarit Virtanen, HM, TKI-asiantuntija, Lahden ammattikorkeakoulu, maarit.virtanen(at)lamk.fi
Anni Orola, opiskelija, Lahden ammattikorkeakoulu, anni.orola(at)student.lamk.fi

Artikkelin pääkuva: Oona Rouhiainen.

Poro- ja kalatalouden biojätteet raaka-aineeksi

Kirjoittajat: Petri Muje ja Aki Ranta.

Lapissa on Lapin ammattikorkeakoulun omalla rahoituksella ja SITRAn alueellisten kestävien ruokajärjestelmien rahoitusohjelmasta rahoitetussa Biojätteestä raaka-aineeksi – kala- ja porotalous osaksi kiertotaloutta -hankkeessa selvitetty syksystä 2017 alkaen kaupallisen kalastuksen ja porotalouden sivuvirtoja ja biojätteen määrää. Hanke toteutetaan Lapin ammattikorkeakoulun teollisuus ja luonnonvarat -osaamisalueen, Kemin Digipoliksen ja VTT:n välisenä yhteistyönä. Hankkeessa selvitetään kala- ja porotalouden sivuvirtojen määrää ja alueellista jakaumaa, sivuvirtojen tämänhetkistä käyttöä, vaihtoehtoisia uusia hyödyntämismahdollisuuksia, kiertotalouden alueellisia haasteita ja mahdollisuuksia hyödyntää biojätettä osana teollista kiertotaloutta. Hanke jatkuu vuoden 2019 helmikuuhun asti ja tässä vaiheessa käytettävissä ovat alustavat tiedot sivuvirtojen määristä ja tämänhetkisestä käytöstä.

Hankkeella on yhtymäkohtia Lapin ammattikorkeakoulun kiertotalouden opetusta kehittäviin hankkeisiin ja agrologikoulutukseen. Opintojensa loppuvaiheessa olevat opiskelijat osallistuvat hankkeen haastatteluihin ja hankkeen tulokset viedään agrologikoulutukseen heti tuoreeltaan.

Suurien sivuvirtojen haasteena paikallinen ja ajallinen hajanaisuus

Lapin olosuhteissa kiertotalouden ja jätehuollon haasteena ovat harva asutus, pitkät matkat ja sivuvirtojen hajanaisuus. Kala- ja porotalouden osalta sivuvirtojen hyödyntämisen tekee haasteelliseksi myös sivuvirtojen voimakas ajallinen vaihtelu. Kaupallisen kalastuksen saaliit painottuvat kevääseen ja alkukesään sekä syksyyn; poron osalta sesonkia on loka–joulukuu, jolloin pääosa poroista teurastetaan.

Poro- ja kalatalouden sivuvirtoja on arvioitu tilastoista löytyvien tietojen ja hankkeessa tehtyjen haastattelun perusteella. Esitettävät määrät ovat alustavia ja ne tarkentuvat hankkeen myöhemmässä vaiheessa täydentävien haastattelujen ja uusien tilastojen julkistamisen myötä.

Lapin maakunnassa on vuoden 2018 alussa kaikkiaan 191 sisävesialueen kaupalliseksi kalastajaksi rekisteröitynyttä henkilöä. Näistä neljäkymmentä on ns. 1. luokan kalastajia eli henkilöitä, joiden kalastustulo ylittää 10 000 euroa (alv-velvollisuuden raja) (Luke 2018). Lapissa sisävesillä on kaikkiaan kuusi laitoshyväksynnän saanutta kuntien omistuksessa olevaa kalasatamaa ja muutamia kalahalleja, joiden lisäksi joillakin kalastajilla on omia kalankäsittelytiloja. Maakunnan sisävesialueen kaupallisten kalastajien saalis oli viimeisimmän julkaistun tilaston (Luke 2015) mukaan vuonna 2014 yhteensä 621 tonnia. Uudet kaupallisten kalastajien ilmoitusvelvollisuuteen perustuvat tilastot saadaan vuoden 2017 osalta vuoden 2018 aikana. Merialueen saaliista ei ole saatavissa Lapin osalta tietoja, koska tilastointi tapahtuu ICES-alueiden mukaan – Lapin saalis on mukana Perämeren saaliissa. Ruokakalaa Lapissa viljeltiin vuonna 2016 yhteensä 344 tonnia (Luke 2017); viljellyn kalan kohdalla perkaus- ja fileointijätteen osuus on noin kolmannes jalostusasteesta riippuen. Tämän lisäksi tehdään vesienhoidollisia tehopyyntejä, joiden saalis on ollut enimmillään yli 100 tonnia vuodessa. Tehopyyntien saalis haudataan pääsääntöisesti maastoon. Kalanjalostusyksiköissä syntyy myös kalajätettä mm. norjalaisen viljellyn lohen käsittelystä – Lapissa kalanjalostus on kuitenkin varsin pienimuotoista tällä hetkellä.

Kun tilastotiedot yhdistetään tähän mennessä saatuihin haastattelutuloksiin, voidaan sisävesien kaupallisen kalastuksen, kalanviljelyn ja vesienhoidollisten tehopyyntien sivuvirtojen (perkausjätteet ja sivusaalis) arvioida olevan Lapissa noin 600 tonnin tasolla vuodessa. Vuosittainen vaihtelu voi kuitenkin olla suurta mm. sääolojen, muikkukantojen ja tehopyyntien vuosittaisten vaihtelujen vuoksi. Lapissa merkittävän kotitarve- ja virkistyskalastuksen sivuvirtoja on myös mahdollista kerätä sijoittamalla keräysastioita virkistyskalastuskohteisiin ja kalasatamiin – tätä kautta voidaan myös vähentää perkeiden kautta tapahtuvaa kalaloisten leviämistä.

Lapissa on kaikkiaan seitsemäntoista EVIRA:n hyväksymää poroteurastamoa, joissa pääosa teurasporoista käsitellään. Lisäksi Pohjois-Pohjanmaan ja Kainuun alueella on kolme poroteurastamoa. Vuosittainen teurasmäärä on viimeisimmät kymmenen vuotta ollut noin 80 000–100 000 poroa (Paliskuntain yhdistys 2018). Poron osalta sivuvirtojen kokonaismääräksi arvioidaan 2 000 tonnia, joka jakaantuu laadullisesti ruuansulatuselimistöön (47,4 prosenttia sivuvirrasta), elinpaketteihin (14,8 %), päihin ja koparoihin (15,4 %), vereen (11,5 %) ja taljoihin (10,9 %). Mikäli poro leikataan luuttomaksi, syntyy tästä vielä merkittävä määrä luusivuvirtaa (noin 30 prosenttia teurasruhon painosta). Sivuvirtojen määrän arvioinnissa on haastattelujen ohella käytetty lähteenä Niemisen (1994, 135–138) ja Peuran & Inkisen (1995, 13–16) tekemiä tutkimuksia. Porotalouden osalta sivuvirrat keskittyvät poroteurastamoihin sekä tiettyihin teurastusaikoihin ja ovat esim. kalataloutta selkeämmin yksittäisissä paikoissa, mikä helpottaa niiden hyödyntämistä. Poronomistajan omaan käyttöön sekä aidalta tai kotitilalta tapahtuvaan suoramyyntiin tulevat porot voidaan teurastaa erotusaidalla.

Sivuvirtoja hyödynnetään – tai sitten ei

Haastattelujen perusteella kaupallisen kalastuksen ja tehopyyntien perkausjätteestä ja sivusaaliista valtaosa (yli 90 %) jää tällä hetkellä hyödyntämättä ja haudataan pääosin maastoon. Pieniä määriä biojätettä hyödynnetään koirien ruokana ja riistan houkuttelussa mm. kettujen pyynnissä. Useilla alueilla selvitetään kuitenkin tällä hetkellä vajaahyödynnetyn sivusaaliin massausta elintarvikekäyttöön ja sivusaaliin käyttöä eläinten ruokana. Sivusaaliin käytön lisääminen vaatii kuitenkin merkittäviä investointeja tiloihin ja laitteisiin.

Poron osalta pitkäkestoinen jalostuksen kehittäminen näkyy myös teurastuksen sivuvirtojen hyödyntämisessä. Päät, koparat ja sisäelimet menevät pääosin jatkojalostukseen rehu- ja lannoiteteollisuuden raaka-aineeksi. Sisäelimistä noin kolmasosa (kielet, sydämet ja vasojen maksat) menevät elintarvikekäyttöön. Verestä noin kolmasosa hyödynnetään joko rehujen ja lannoitteiden raaka-aineena tai elintarvikkeena. Veren erottelu elintarvikekäyttöön vaatii oman verentalteenottojärjestelmän, joka on taloudellisesti mahdollista ottaa käyttöön vain isommissa yksiköissä. Meneillään oleva Parasta poroa -hanke sisältää myös sivutuoteosion, jossa on erityisesti kartoitettu sivutuotteiden jalostusta lemmikkieläinten ravinnoksi. Taljat on saatu pääsääntöisesti myytyä niiden jatkojalostajille – poronnahan suosio on tasaisesti lisääntynyt myös muotitaloissa. Ruoansulatuselimistö haudataan yhdessä tarkastuksessa hylättyjen elinten, ruhonosien ja ruhojen kanssa pääsääntöisesti kaikilla teurastamoilla.

Kalaperäiset sivutuotteet ja mm. poron teurastuksessa ja leikkaamisessa syntyneet sivutuotteet voidaan sivutuotelain mukaan haudata maahan. Hautaamisen tulee kuitenkin tapahtua annettujen ohjeiden mukaan eikä siitä saa koitua haittaa ihmisten tai eläinten terveydelle (Evira 2016).

Kirjoittajat

Petri Muje, FM, projektipäällikkö, Lapin ammattikorkeakoulu, petri.muje(at)lapinamk.fi
Aki Ranta, opiskelija, projektityöntekijä, Lapin ammattikorkeakoulu, aki.ranta(at)lapinamk.fi

Artikkelin pääkuvassa poron elinniput tarkastetaan teurastuksen yhteydessä. Kuva: Karoliina Majuri.


Evira (2016). Eviran ohje 16010/3 2016. Eläimistä saatavien sivutuotteiden käsittely ja valvonta elintarvikealan laitoksissa.

Luke (2015). Kaupallinen kalastus sisävesillä 2014. http://stat.luke.fi/kaupallinen-kalastus-sisävesillä

Luke (2017). Vesiviljely 2016. http://stat.luke.fi/vesiviljely

Luke (2018). Lapin kaupalliset kalastajat. Sähköposti A. Ranta – L. Forsman 30.01.2018.

Nieminen, M. 1994. Poro, ruumiinrakenne ja elintoiminnot. Kemi: Pohjolan sanomat.

Paliskuntain yhdistys (2018). Tilastoja. https://paliskunnat.fi/py/materiaalit/tilastot/

Peura, P & Inkinen, M. 1995. Tutkimus porojen teurasjätteistä. Vaasa: Ympäristötaloudellinen tutkimuslaitos Väkipyörä Oy.

Uusiutuva energia kiertotalouden ratkaisuna Namibiassa

Kirjoittajat: Teija Järvenpää, Nina Savela ja Minna Keinänen-Toivola.

Voimakkaasti kehittyvissä Afrikan maissa energiankulutus ja -tarve kasvavat. Väestönkasvu megakaupunkeineen johtaa myös kasvaviin jätemääriin. Satakunnan ammattikorkeakoulun syyskuussa 2017 päättyneessä Tekes BEAM NAMURBAN-projektissa tutkittiin kaupunkikehityksen resurssitehokkaita ratkaisuja käyttäen Namibiaa pilottimaana. Näkökulmina olivat niin valtio-oppi, teknologia kuin liiketoimintapotentiaali suomalaisille yrityksille. Aiemmassa AMK-lehden artikkelissa on kuvattu projektin lähtökohdat (Keinänen-Toivola & Savela 2016), kun tässä artikkelissa keskitymme projektin tuloksiin Namibian energiasektorin osalta.

Namibian energiasektori – haasteet ja mahdollisuudet

Namibian energiasektori nojaa voimakkaasti tuontienergiaan sähkön ja öljyn osalta. Sähkönkulutus on kasvanut jatkuvasti, mutta maan sähköntuotantokapasiteetti ei ole kasvanut olennaisesti. Maa on näin ollen voimakkaasti riippuvainen muualta ostettavasta sähköstä. Namibiassa tuotettava sähkö on pääasiassa peräisin vesivoimasta, joka on altis ilmasto- ja vesiolosuhteiden muutoksille. Epävarmaa energiatilannetta yritetään korjata valmisteilla olevalla suurella kaasuvoimalaitoksella, jonka on määrä tuottaa sähköä Namibian tarpeisiin sekä myyntiin.

Namibian energiasektoriin liittyy myös kotitalouksissa käytettävä puu ja puuhiili. Suuri osa namibialaisista on edelleen sähköverkon ulkopuolella ja he ovat riippuvaisia puupolttoaineista energian tarpeen tyydyttämiseksi. Namibian valtio on jo historiassa pannut täytäntöön pienemmän mittakaavan projekteja syrjäisimmällä maaseudulla yhteistyössä yksityisen sektorin kanssa sähkönsaannin turvaamiseksi ilman verkkoa. Mahdollisuuksia vielä mittavampaan toimintaan kuitenkin on.

Heikkouksiin lukeutuvat edelleen voimassa oleva yhden ostajan malli (a single-buyer model), jonka myötä itsenäiset palveluntarjoajat eivät kykene helposti osallistumaan sähköntuotannon markkinoille. Syöttötariffeja (feed-in tariffs) ja nettomittausta (net-metering) koskeva lainsäädäntö on Namibiassa vielä puutteellinen. Lisäksi Namibiassa on puutetta koulutuksesta uusiutuvan energian sektorilla, eikä uusiutuvan energian teknologia ole hintansa puolesta mahdollista kaikille. Paikoin huonokuntoisen sähköverkon ylläpitokustannuksia lisää ulkomailta tuotava materiaali.

Tulevaisuuden uhkiin lukeutuvat kasvava riippuvuus tuontisähköstä muista eteläisen Afrikan SADC-maista. Nämä maat kärsivät haasteista tarjota riittävästi sähköä kansalaisilleen, mikä taas saattaa nostaa sähkön hintaa myös Namibiassa. Lisäksi maassa kärsitään alueittain haastavasta kuivuudesta ja koska vesivoimalla tuotetaan mittava osuus maan sähköstä, kuivuus saattaa vaarantaa tulevaisuuden sähköntuotannon maassa.

Namibiassa hallitus on osoittanut kasvavissa määrin halua avata uusiutuvan energian markkinoita itsenäisille energian tuottajille. Yhteistyö teknillisten korkeakoulujen ja rahoittajien kanssa on lisännyt teknologian kehitystä. Lisäksi yhteiskunnallinen keskustelu uusiutuvan energian muotoja kohtaan on lisääntynyt. Tämä on konkreettisesti näkynyt yhä suurempien uusiutuvaa energiaa hyödyntävien projektien määrän kasvussa sekä julkista ja yksityistä sektoria yhdistävien seminaarien ja konferenssien järjestämisenä.

Namibiassa vahvuuksiin kuuluvat runsaat luonnonvarat, joita voidaan käyttää uusiutuvan energian lähteinä, kuten aurinko-, tuuli- ja bioenergia. Noin 300 aurinkoista päivää vuodessa antavat hyvät mahdollisuudet aurinkoenergian hyödyntämiselle maassa. Aurinkoenergiajärjestelmien määrä on viime vuosina kasvanut nopeasti ja kasvun odotetaan jatkuvan tulevaisuudessakin. On arvioitu, että Namibiassa yli 200 aurinkosähköjärjestelmää on kytketty sähköverkkoon (Roedern 2015). Lisäksi Namibian pitkä ja tuulinen Atlantin valtameren länsirannikko tarjoaa tuulienergian valjastamismahdollisuuksia. Bioenergiaa on toistaiseksi hyödynnetty lähinnä polttopuun ja puuhiilen muodossa, mutta SAMKin NAMURBAN-projektissa havaittiin, että Namibiassa on mahdollisuuksia myös biokaasun tuotantoon (Järvenpää 2017).

Biokaasun hyödynnettävyys Namibiassa

Energiapulaan ja jätteiden hyötykäyttöön yksi mahdollinen ratkaisu on biokaasuteknologia. Namibiassa biohajoavia jätteitä ja sivuvirtoja voitaisiin hyödyntää nykyistä tehokkaammin. Esimerkiksi elintarviketeollisuuden jätteitä, jätevesiä ja jätevesilietteitä, teurastamojätettä ja karjan lantaa voidaan käyttää biokaasun tuotantoon. Biokaasua voidaan tuottaa hallituissa oloissa biokaasulaitoksessa, jossa hapettomissa oloissa mikro-organismit hajottavat orgaanisen aineksen ja tuottavat lopulta metaania ja hiilidioksidia eli biokaasua. Biokaasua voidaan käyttää niin lämmön- ja sähköntuotantoon kuin liikennepolttoaineeksi. Biokaasu on erinomainen esimerkki kiertotalouden ajatuksesta: biokaasun tuotantoon voidaan käyttää maatalouden, teollisuuden ja yhdyskunnan orgaaniset jätteet ja sivuvirrat. Lisäksi biokaasun tuotantoprosessissa syntyvää mädätysjäännöstä voidaan edelleen hyödyntää lannoitteena, jolloin ravinteet saadaan takaisin kiertoon.

Kala on Namibian tärkeimpiä vientituotteita, ja useat kalanjalostuslaitokset tuottavat jonkin verran perkuujätettä, jota löytyy laitoksien jätevesistä. Kuitenkin kalan perkaus keskittyy pyyntialuksiin, mistä perkuujäte päätyy mereen. Kalanjalostuslaitokset maalla keskittyvät kalojen pakkaamiseen, eikä siellä näin ollen synny suuria määriä biojätettä. Eri toimijoiden välinen yhteistyö mahdollistaisi riittävän syötteen saatavuuden. Lisäksi biokaasun tuotanto soveltuu hyvin esimerkiksi jätevedenpuhdistamoiden yhteyteen, sillä jätevesilietettä on saatavilla tasaisesti ja puhdistamoilla biokaasua voidaan käyttää lämmitykseen, sähköntuotantoon ja mekaanisena energiana puhdistusprosessiin.

Monipuoliselle biokaasulle on useita hyödyntämismahdollisuuksia, joista lämmöntuotanto on edullisempaa ja yksinkertaisempaa kuin sähköntuotanto. Lämpöä voidaan käyttää esimerkiksi yrityksen toiminnoissa ja biokaasureaktorin lämmityksessä. Vaikka Namibian lämpimässä ilmastossa biokaasureaktori saattaa pärjätä jopa pelkästään hyvällä eristyksellä, lisälämmitys takaa tasaisen lämpötilan biokaasureaktorissa ja myös paremman biokaasun tuoton. Tärkeää on, että biokaasulle on kustannustehokas käyttötarkoitus.

Orgaaninen jäte hajoaa hapettomissa oloissa myös kaatopaikoilla synnyttäen biokaasua. Jos metaania ei kerätä kaatopaikoilta talteen, vapautuu se ilmakehään kasvihuoneilmiötä voimistaen. Kaatopaikoilta kerättävää biokaasua voidaan hyödyntää energiana samoin kuin biokaasulaitoksella tuotettua biokaasuakin. Noin 69 prosenttia yhdyskuntajätteestä Afrikassa sijoitetaan kaatopaikoille, jolloin kaatopaikkakaasun hyödyntämiselle on potentiaalia (Roopnarain & Adeleke 2017). Jätteen läjityspaikat ja kaatopaikat muodostavat suuren biokaasun tuotantokokonaisuuden, jota on vielä toistaiseksi heikosti hyödynnetty energiantuotantoon Namibiassa.

Biokaasu on vielä toistaiseksi melko tuntematon käsite Namibiassa. Tietoisuus ja positiiviset kokemukset teknologian hyödyllisyydestä ja toimivuudesta lisäävät energiamuodon suosimista. Lisäksi tarvitaan koulutusta biokaasulaitoksen käytöstä. Kokonaisratkaisun eli tuotteen ja palveluiden tarjoamisen nähdään olevan Namibiassa kaiken perusta (Järvenpää 2017). Namibia tarjoaa paljon mahdollisuuksia biokaasun tuotannon kehittämiseksi, energialle on tarvetta ja syötemateriaalia biokaasun tuotantoon on saatavilla. Haasteita biokaasun tuotannon yleistymiselle asettavat biokaasuteknologian investointikulut sekä uusiutuvan energian kannustimien puute Namibiassa.

Biokaasun tuotanto tarjoaa teknisen mahdollisuuden nykyaikaiseen ja hajautettuun energiantuotantoon. Biokaasun ja muun uusiutuvan energian lisäämisellä Namibia voisi vähentää riippuvuuttaan tuontienergiasta ja lisätä energiaomavaraisuuttaan. Myös yksittäisten ihmisten kohdalla energian saannin turvaamisella on merkittävä vaikutus, ja Namibian maaseudun energian tarpeen tyydyttämiseksi biokaasu voi olla yksi vaihtoehto.

NAMURBAN-projektissa tultiin siihen tulokseen, että avaintekijöitä onnistuneen biokaasulaitoksen toteuttamisessa Namibiaan ovat biokaasulaitoksen oikea laitoskoko, sopivuus paikallisiin olosuhteisiin sekä palveluiden kuten koulutuksen tarjoaminen teknisen ratkaisun lisäksi. Namibian biokaasumarkkinoille nähdään potentiaalisena suomalaisena vientituotteena kokonaisratkaisun kehittäminen, missä otetaan huomioon soveltuva tuote sekä palvelu.

Kirjoittajat

Teija Järvenpää, insinööri (AMK), projektitutkija, Satakunnan ammattikorkeakoulu, teija.t.jarvenpaa(at)samk.fi
Nina Savela, VTM, jatko-opiskelija, Turun yliopisto, nina.savela(at)utu.fi
Minna Keinänen-Toivola, FT, tutkimuspäällikkö, Satakunnan ammattikorkeakoulu, minna.keinanen-toivola(at)samk.fi


Järvenpää, T. (2017). Biokaasun tuotannon soveltuminen Namibiaan. Opinnäytetyö. Satakunnan ammattikorkeakoulu. Haettu 18.1.2018 osoitteesta http://www.theseus.fi/handle/10024/138070

Keinänen-Toivola, M. & Savela, N. (2016). Kestävä kaupunkikehitys avainasemassa kehittyvillä markkinoilla. AMK-lehti/UAS journal, vol. 2016, no 4. Haettu 23.1.2018 osoitteesta https://uasjournal.fi/tutkimus-innovaatiot/kestava-kaupunkikehitys-avainasemassa-kehittyvilla-markkinoilla

Roedern, C. (2015). From energy consumer to energy prosumer. 25.6.2015. Renewable Energy Industry Association of Namibia. Haettu 18.1.2018 osoitteesta http://www.reiaon.com

Roopnarain, A. & Adeleke, R. (2017). Current status, hurdles and future prospects of biogas digestion technology in Africa. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 1162-1179. Haettu 18.1.2018 osoitteesta https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.087

No 1/2018 Abstracts

Resource efficiency requires a change in thinking

Ms. Sirpa Pietikäinen, M.Sc. (Econ.), Member of European Parliament, Member of the editorial board of AMK-lehti // UAS Journal

The use of resources is continuously growing. There is an increasing number of people in the world with continuously more available income, in other words, opportunities to acquire goods from a constantly growing selection. Meanwhile, the service life of products shortens all the time either by artificial ageing, following the changing seasons of fashion or by developments in technology.
The equation is unsustainable for the Earth’s resources. We currently consume 1.5 times the World’s resources every year. According to forecasts, the demand for raw materials is going to triple globally by 2050.

Resource efficiency is the most important factor in solving climate change. A ‘tenth factor’ should be taken into practice: the same production and welfare should be reached with a tenth of current resources, and a tenth of today’s emissions. Only then would ambition be high enough to have any real impact on slowing down climate change and limiting the use of resources to match the Earth’s capacity.
The necessary steps must be planned depending on where we need to be in terms of resource efficiency. If by 2050 we have to produce the same welfare with a tenth of the resources, we need to decide what procedures are required in order to reach that goal. There is no point in practising hurdles, if in the real competition we have to cope with pole vault. Efficiency measures must be assessed. If the results are estimated not to be adequate or right, the measures should be adapted accordingly.

The main goal of circular economy is to design off waste. All products and goods should be designed in such a way that their use will not generate waste but recyclable material.

By design choices, products can be made improvable, repairable and recyclable, so that precious materials remain for as long as possible in the service for which they have been intended, or end up in a more valuable or longer-term use. The quality of recyclable materials must be kept as high as possible from one circulation to another, as is currently the case with bottles recycled on a deposit-based return system.

At the same time, the economic structure must be changed to support circular economy. Everything possible should be made available for rent, borrowing and sharing. Good models have already been developed for office furniture, lighting, carpet care, printer ink cartridges and construction machinery available for rent.

Modular thinking should be developed in which equipment and buildings are made of interchangeable components, which can be exchanged and recycled according to the customer’s needs and wants. This is what consumers want, too. According to the Eurobarometer survey done in 2014, 77 percent of Europeans would prefer repairing their old equipment to buying a new one.

The question is not only about environmental and climate policy. Circular economy has high economic opportunity. Europe is more dependent on imported raw materials than any other economic area. Competition on scarce resources is accelerated – the winner is the one who is capable of making more from less. The implementation of circular economy could create an estimated 1.2 to 3 million jobs in Europe by the year 2030.

Resource efficiency must be supported with the right incentives. It matters whether support goes towards waste incineration plants or the development of bio-based packaging materials. This spring, the parliament will discuss introducing incentives to the financial sector that would promote sustainability and environmental responsibility. Public administration should be a forerunner and make environmental criteria mandatory in public procurement.

The activity and choices of individuals go hand in hand with the developing regulations. As part of the plastic strategy, right incentives are being sought for influencing both producers and consumers. Consumer choices – quality, organic, local – can affect the entire food chain from the origin of the food to food waste. Circular economy should be taught at all educational levels from primary schools to universities until it becomes a mantra, and the development of new things springs automatically from the idea of ’sustainable, repairable, recyclable’. This is especially important in polytechnics and vocational institutions, where the makers and doers of everyday life are trained.

Finland has the opportunity to be a pioneer. SITRA has the right attitude in its strategy work and projects. Increased collaboration between operators in Finland is also needed in order to develop funding applications, for instance, to EFSI, European Fund for Strategic Investments.

 

Waste Management Collaboration between Brazilian and Finnish Students in the SCALA project

Annica Isacsson, Ph.D. (Econ.), Research Manager, Haaga-Helia University of Applied Sciences
Mirva Hyypiä, D.Sc .(Tech.), Senior Researcher, Lappeenranta University of Technology
Minna-Maari Harmaala, Ph.D. (Econ.), Principal lecturer, Haaga-Helia University of Applied Sciences
Elias Goulart, Ph.D. (Tech.), Professor, Municipal University of Sae Caetano do Sul

Haaga-Helia School of Vocational Teacher education is coordinating a BEAM-funded Tekes project, Scalable Mobile Learning Services for Global Markets (SCALA), which aims at researching and localizing Finnish digital learning solutions for the Brazilian market. The SCALA project is executed jointly with Lappeenranta University of Technology, three Finnish SME companies, and a Brazilian partner from the Municipal University of Sae Caetano do Sul. All of the Finnish companies’ learning solutions have been tested in Brazil, developed further in Finland and piloted in Brazil. The virtual learning environment, however, proved to be difficult to test and pilot without a meaningful content. Hence, a joint Finnish /Brazilian waste management learning module was co-created between a Finnish business college and three Brazilian upper secondary institutes for the purpose of piloting. This article elaborates on the pedagogical need for a virtual environment, the need for waste management content, and the need for a mutual learning module including both Finnish and Brazilian students.

 

Education for circular economy – cooperation creates know-how and skills for students and enterprises

Henna Knuutila, M.Eng., Lecturer, Project Manager, Turku University of Applied Sciences
Pia Haapea, Lic. Tech., Principal Lecturer, Lahti University of Applied Sciences
Marketta Virta, M.A., B.Eng., Turku University of Applied Sciences
Piia Nurmi, M.Sc. (Econ. and Bus. Admin.), Leader of Education and Research, Turku University of Applied Sciences
Ulla Häggblom, Education Manager, Tampere University of Applied Sciences

In order for Finland to become the top country in circular economy, it is necessary to have cooperation and a new kind of mindset in every sector of society. Future professionals, experts and decision-makers have an important role to play in transition to circular economy and education and research must support this. In Finland, the significance of the circular economy has been identified in universities of applied sciences and circular economy has already been taught in some of the higher education Thinstitutions.

The #circulareconomy project aims to spread good practices and experiences of circular economy education in the universities of applied sciences in Turku, Tampere and Lahti for all universities. Teaching methods in these universities are documented and piloted in the partner universities. Later, these method packages will be available for both national and international use and for all levels of education.

 

”Anything out of anything!” – recycling material without any production design restrictions

Reijo Heikkinen, Lic. Tech., Principal Lecturer, Lahti University of Applied Sciences
Kirsti Cura, Ph.D., Development Manager, Lahti University of Applied Sciences

This article presents a digiManufacturing project which is lead by Lahti University of Applies Sciences during 1.9.2017-31.12.2019. The digiManufacturing project will build a new 3D printing technology for recycled materials with related software technology and robotics. It will advance business opportunities in the Päijät-Häme region such as new 3D printing applications for companies, and new service-based 3D printing and production business. In addition, a roadmap for further measures to promote the 3D printing in the area, as well as company-specific 3D printing the development / implementation plans and associated 3D printing know-how development plans will be developed.

 

The possibilities and challenges of circular economy in Lapland: Circular economy center in developing the region

Sanna Tyni, Ph.D., Specialist, Lapland University of Applied Sciences
Juha-Pekka Snäkin, M.Sc. (Agr.), Specialist, Lapland University of Applied Sciences

Circular economy in North Finland is focused on heavy industries and their side streams and waste management. Mining and steel sector is strong and growing. Forest industries in Kemi and Kemijärvi cities are extensive. Investment plans for biofuels and biorefinery have been made by Chinese investors. Kemin Digipolis Oy started to invent heavy industries’ side streams in 2012. Since that, sectors like SME’s, municipalities and agrobusinesses have also been covered. In 2017 Sitra released funds for establishing national bio- and circular economy center in Kemi city. The center will be run in cooperation with Digipolis and Lapland University of Applied Sciences (LUAS). The center will offer services for local businesses. This should yet be done in parallel with existing project portfolios of various organizations and clusters to avoid e.g. overlapping. LUAS for example has over 30 on-going circular economy projects. To fulfill its tasks, bio- and circular economy center should strive for open information and sharing policies. This calls for efforts towards succesfully balancing between public type of information and business secrets.

 

Know-how for plastic materials is needed in circular economy

Mirja Andersson, Ph.D., Principal Lecturer, Arcada University of Applied Sciences
Stewart Makkonen-Craig, M.A., Senior Lecturer, Arcada University of Applied Sciences
Maiju Holm, B.Eng., Arcada University of Applied Sciences
Kristo Lehtonen, M.Sc. (Tech.), M.Sc. (Econ.), Managing Director, 3DBear Oy

Recycling of plastic materials has been an important research topic for Arcada University of Applied Sciences during past few years. Arcada has been involved in several public and private research partnerships developing the plastics technologies towards the principles presented in the circular economy model, by closing the material loops. The applied recycling research at Arcada has been in good coordination with the educational development of Plastics Technology / Materials Processing Technology. This article describes in brief the recent projects of RDI at Arcada, connected to circular economy.

 

The Festival ’Kekola’ is a gathering for those interested in circular economy

Pia Laine, M.Sc. (Food Science), Lecturer, Metropolia University of Applied Sciences
Tuija Nieminen, B.Sc. (Crafts & Design), Lecturer, Metropolia University of Applied Sciences
Marjut Haimila, B.Eng., Metropolia University of Applied Sciences
Malla Tuuri-Sarinko, Entrepreneur at Kinuskilla Coffee Shop in Ruukki, Main Organizer of Ruukki Circular Economy Festival

The Festival on circular economy (called Kekola) will be organised first time at the Ruukki area of Tuusula in 26th of May 2018. Originally, Ruukki (established in 1795) operated as an ironworks, but nowadays it is the heart of Kellokoski village. The collaboration between the companies of Ruukki area and Metropolia University of Applied Sciences, as well as the presence of other local players in Tuusula (organizations, companies, and local people) and the support of Tuusula City makes the festival project possible. The aim of the festival project is to share information by getting together people who are interested in circular economy. The festival program consist of the results of the student projects such as textile arts made of recycled materials and various innovations how to use waste food.

 

Openness of cooperation enables circular economy

Virpi Käyhkö,  M.Sc. (Tech.), Project Manager, Oulu University of Applied Science

Circular economy in businesses is based on the need to find new operating models, which would enhance the use of underutilized resources in the business in question. Circular economy has become a part of daily operation in businesses, often in cooperation with other players. Openness and innovativeness are needed to start cooperation based on circular economy. This is something that we, as representatives of a neutral education and development organization, are able to influence in.

Oulu University of Applied Sciences joined the FISS network (Finnish Industrial Symbiosis System, coordinated by Motiva) in the spring of 2017. The practical work in which circular economy and low-carbon economy in businesses and communities are promoted is done in a project called ’Northern Ostrobothnia Industrial Symbiosis System’ (NOISS). Workshops that operate according to the FISS model have been organized as a part of circular economy events. There new uses and users have been paired with unutilized minor flows of businesses.

 

Good practices in bio-based circular economy from the Päijät-Häme region into Europe

Susanna Vanhamäki, M.Soc.Sc., RDI Specialist, Lahti University of Applied Sciences
Katerina Medkova, M.Eng., M.B.A., Planner, Lahti University of Applied Sciences
Riika Kivelä, M.Sc. (Econ.), Project Coordinator, The Regional Council of Päijät-Häme

The BIOREGIO project promotes good practices in bio-based circular economy. In addition to the Päijät-Häme region, the project is carried out in regions of Spain, Greece, Slovakia, Romania and France. The aim of the project is to define best practices of bio-based circular economy, promoting both cooperation models and best available technologies of biological materials that are resource-efficient, build on cooperation and are applicable elsewhere in Europe. The project is closely involved with the strategic planning of each area, through which the information provided by the project is transposed into the regional programs. Criteria for good practices of the bio-based circular economy have been created. Based on the criteria, the Päijät-Häme bioeconomy experts propose seven good practices from the area to be shared at EU level. Good practices will be described and evaluated by EU experts before them being published in the EU database.

 

Gamification, geospatial data and renewable energy – possibilities in following and visualization of energy usage

Juho-Pekka Virtanen, M.F.A., Doctoral Student, Aalto University
Kaisa Jaalama, M.Sc. (Admin.), Doctoral Student, Aalto University
Arttu Julin, M.Sc. (Tech.), Doctoral Student, Aalto University
Harri Hahkala, M.Sc. (Tech.), Project Engineer, Metropolia University of Applied Sciences
Matti T. Vaaja, D.Sc. (Tech.), Professor, Aalto University
Hannu Hyyppä, D.Sc. (Tech.), Professor, Aalto University

In the ERDF project ”Soludus”, researchers from Aalto University developed demo applications and gaming concepts for visualizing information related to producing renewable energy and improving energy efficiency. To provide background information, the use of geospatial data in existing computer games was studied. An expert survey was performed to evaluate how gamification could promote energy savings and improve the awareness on renewable energy production. It was observed, that game engine technology is applicable for information visualization and development of interactive applications outside the traditional gaming domain. The emerging high fidelity geospatial data sets released as open data, such as 3D city models, support this development. The methods and processing workflows developed in the Soludus project can be further applied in other projects involving digitalization of the built environment and use of game engine technology.

 

Towards circular economy in the Päijät-Häme region by using a roadmap

Maarit Virtanen, M.Sc. (Admin.), RDI Specialist, Lahti University of Applied Sciences
Anni Orola, Student, Lahti University of Applied Sciences

The Päijät-Häme region in Finland is among the first European regions to launch a road map towards circular economy. The aim is to concretize and implement the national and regional circular economy visions. The road map process is a part of European Regional Development Fund project, Kiertoliike, coordinated by Lahti University of Applied Sciences.

The road map includes a regional vision: “Päijät-Häme – the successful resource efficient region”, goals under five themes, and concrete activities. The themes are: 1. Closed loops of technical streams to create added value, 2. Sustainable business from bio circular economy, 3. Towards energy self-sufficiency by sustainable transport and energy solutions, 4. New consumption models and business opportunities, 5. Piloting and demonstrating innovative circular economy solutions. The road map process continues with specifying and updating activities through, for instance, regional workshops.

 

Turning the bio-waste of reindeer and fish industry into raw materials

Petri Muje,  M.A., Project Manager, Lapland University of Applied Sciences
Aki Ranta, Student, Project Worker, Lapland University of Applied Sciences 

In Lapland province sparse population, long distances and disintegration of side-streams are challenges for circular economy and bio-waste treatment. The ideas of circular economy will be emphasized in the project Bio-waste as raw material – circular economy of commercial inland fisheries and reindeer herding (Biojätteestä raaka-aineeksi – kala- ja porotalous osaksi kiertotaloutta) funded by SITRA. Lapland University of Applied Sciences (lead partner), Digipolis and VTT Technical Research Center of Finland carry out the project 1.11.2017–28.2.2019. In the project the amount, quality, geographical and seasonal availability of reindeer slaughtering and commercial inland fisheries side-streams is estimated in Lapland province. The use of processing side-streams will be investigated, too. Rethinking the food chain and side-streams will yield new alternatives for the use of the side-streams and increase the sustainability of the production.

 

Renewable energy as a circular economy solution in Namibia

Teija Järvenpää, B.Eng., Project Researcher, Satakunta University of Applied Sciences
Nina Savela, M.Pol.Sc., Doctoral Student, University of Turku
Minna Keinänen-Toivola, Ph.D., Research Manager, Satakunta University of Applied Sciences

The consumption and need of energy increases rapidly in quickly developing African countries. The increased population also leads to greater amounts of waste. In Tekes BEAM research project NAMURBAN, the circular economy of energy sector and its potential was studied as a part of urban development in Namibia by SAMK. The energy sector in Namibia is greatly dependent on imported energy from Southern African countries, which also is a threat in the future. The strengths of Namibia are the abundant natural resources, which be used as a source for renewable energy, such as solar, wind and bioenergy. Biogas technology is one of the potential solutions for lack of energy and circular use of waste. As a result of the project it was found that key factors for a successful biogas plant in Namibia are the correct size, suitability to local conditions and services such as training adjacent to technology.