CIRCON-hanke
Osaamista ja materiaaleja vähähiiliseen ja kiertotalouteen perustuvaan rakentamiseen
CIRCON -hanke edistää kiertotaloutta ja vähähiilisyyttä rakennetussa ympäristössä tuottamalla tietoa ja osaamista. Hankkeessa myös investoidaan tutkimuslaitteistoihin ja TKI-laboratorioihin.
Hankkeessa pyritään luomaan uusia TKI-konsepteja monialaisesti viiden Xamkin tutkimusyksikön yhteistyössä ja opetuksen rajapinnassa eri sidosryhmiä osallistaen.
Xamkin CIRCON-hanke pureutuu rakentamisen kiertotalouden ajankohtaisiin haasteisiin. Hankkeesta hyötyvät sekä alan opetus että uudistuva rakennusala.
Tausta
Rakennetulla ympäristöllä on laaja sosiaalinen ja taloudellinen merkitys sen tuottaessa merkittävän osan Suomen bruttokansantuotteesta sekä työllistävän vaikutuksen kautta. Samaan aikaan rakennettu ympäristö on kuitenkin yksi merkittävimmistä hiilidioksidipäästöjen tuottajista ja rakennusala merkittävä neitseellisten raaka-aineiden kuluttaja ja jätteiden tuottaja.
Suomen hiilineutraaliustavoite 2035, samoin kuin ilmastonmuutokseen sopeutuminen, asettavat haasteita rakennetulle ympäristölle, erityisesti johtuen sen pitkästä käyttöiästä ja monista siihen kohdistuvista vaatimuksista (kuten kestävä kehitys, energiatehokkuus, turvallisuus, terveys).
Vähähiilisen ja kiertotalouden mukaisen rakennetun ympäristön kehittäminen vaatii monialaisuutta ja TKI-ympäristöjen kehitystä.
Myös tulevat lainsäädäntömuutokset, kuten maankäyttö- ja rakennusuudistus, kiinnittävät yhä enemmän huomiota rakennuksen elinkaarivaikutuksiin, mikä puolestaan heijastuu suoraan kiinnostuksena materiaalien ympäristövaikutuksiin. Hankkeen taustalla on Xamkin laaja osaaminen eri yksiköissä, joka yhdistetään hankkeessa luomaan entistä vaikuttavampi kokonaisuus, mikä edistää rakentamisen ekosysteemiä Kaakkois-Suomessa ja valtakunnallisesti.
Tavoitteet
Xamkin CIRCON-hanke (Competences and materials for low-carbon and circular economy-based construction) vastaa rakennetun ympäristön hiilidioksidipäästöjen vähentämisen kansallisiin ja globaaleihin haasteisiin ja edistää kiertotaloutta tuottamalla tietoa ja osaamista, uusia tuotteita ja konsepteja.
Hankkeen tavoitteena on vahvistaa rakennetun ympäristön TKI-toimintaa vähähiilisyyden ja kiertotalouden edistämiseksi. Erityisesti hankkeen toimenpiteiden tarkoituksena on kehittää uusia kiertotalouden konsepteja ja demonstraatiota niin purkujätteelle, vähähiiliselle betonille kuin biopohjaisille rakennustuotteille kuten liimat ja eristeet sekä kehittää tutkimuslaitekantaa entistä kattavammaksi, jotta se vastaa myös paremmin pk-yrityksien tuotekehityksen tarpeita.
Hankkeen keskeiset toimenpiteet
Activity 1. Rakennus- ja purkujätteen hyödyntäminen (Vastuuyksikkö: Ympäristöturvallisuus, Mikkeli)
Activity 2. Vähähiilisen betonin kehittäminen kierrätysmateriaaleista (Vastuuyksikkö: KymiLabs, Kotka)
Activity 3. Puu- ja kuitutuotteiden testaus ja tuotekonseptit vähähiiliseen rakennusklusteriin (Vastuuyksikkö: Kuitulaboratorio, Savonlinna)
Activity 4. Strateginen suunnittelu vähähiilisen, kiertotalouteen perustuvan rakentamisen ja projektiviestinnän edistämisessä (Vastuuyksikkö: Luova talous, Kouvola)
Activity 5. TKI-infrastruktuurin päivittäminen (Vastuuyksikkö: BioSampo, Kouvola)
Rakennus- ja purkujätteen hyödyntäminen
Tavoitteena on löytää uusia sovelluksia rakennus- ja purkujätteelle, suorittaa erilaisia testauksia ja analyysejä jätemateriaaleille sekä kehittää purkuprosessiin liittyvää osaamista ja menetelmiä.
Tutkimusryhmä keskittyy rakennus- ja purkutyömailta muodostuvien työmaavesien laatuun ja uudenlaisten purkupuusta ja -betonista peräisin olevien uudelleenkäyttösovellusten testaamiseen. Testaamista tehdään yhteistyössä Xamkin Kouvolan BioSampo ja Kotkan KymiLabs-tutkimusyksiköiden kanssa.
Vähähiilisen betonin kehittäminen
Hankkeessa kehitetään kierrätysmateriaalien (kuten murskatun betonin, lasin tai muiden jätemateriaalien) käyttöä betonin raaka-aineena sekä tutkitaan niiden vaikutuksia betonin ominaisuuksiin. Kehitettävät reseptit keskittyvät sementin, hiekan ja kiviaineksen korvaamiseen sopivissa suhteissa kierrätysmateriaaleilla haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi.
Samalla tuetaa edellytyksiä aihealueen TKI-työhön Kaakkois-Suomessa. Aiheen ympärillä toimii useita TKI-hankkeita sekä betonitestaukseen, purkumateriaalin hyödyntämiseen että reseptiikan kehittämiseen liittyen.
Puu- ja kuitutuotteiden testaus ja tuotekonseptit
Hankkeessa on tehty biopohjaisiin puuliimoihin liittyvää kehittämistyötä niiden testaukseen liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi. Toisena tavoitteena on kehittää kestäviä selluloosaeristemateriaaleja sekä niiden ympärillä toimivaa innovaatioekosysteemiä.
Tulevaisuuden vähähiilisten ja kiertotalouden mukaisten tuotteiden kehittämistyö edellyttää riittäviä panoksia tutkimustiloihin ja -laitteisiin.
Strateginen muotoilu
Strategisen muotoilun menetelmiä on hyödynnetty monialaisen yhteistyön fasilitoinnin tukena sekä uusien TKI-konseptien tunnistamiseksi.
CIRCON-hankkeessa myös tuotetaan strategisen muotoilun koulutussisältöä, jotta hyvät toimintatavat ja osaaminen jalkautuu TKI-työhön ja rakennetun ympäristön innovaatiotoimintaan alueella.
Hankkeen toimenpiteisiin on kuulunut mm. tulevaisuuden esineiden ideointi sekä innovaatioleiri, jossa Xamkin työntekijöiden ja opiskelijoiden kesken ideoitiin TKI-konsepteja rakennetun ympäristön kiertotalouden edistämiseksi.
Luovuus ja monialaisuus ovat vaikuttavan TKI-työn edellytys
Investoinnit
CIRCON-hanke on mahdollistanut Xamkin laitekannan kehitystä kiertotalouden rakennusmateriaalien tutkimisen mahdollistamiseksi, kahden merkittävän laitteistoinvestoinnin kautta:
- Elektronimikroskooppi: kenttäemissio-pyyhkäisyelektronimikroskooppi (FESEM+EDS) (bio- ja kiertotalouden tutkimusyksikkö BioSampo)
- Tulossa: Polarisaatiomikroskooppi (Kotkan kampus, KymiLabs-yksikkö)
Kokemuksia tai artikkeleja hankkeeseen liittyen
- Circular and Low Carbon Construction and Insulation Materials – A Review, Ramjee Subramanian, 2022. Teoksessa: Metsä, ympäristö ja energia: Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2022. Xamk Kehittää 227
- Rakentamisen kiertotalouden ekosysteemi Kaakkois-Suomessa, Sirpa Rahiala & Anu Vainio, 2022. Teoksessa: Metsä, ympäristö ja energia: Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2022. Xamk Kehittää 227
- Vähähiilinen rakentaminen kierrätysmateriaaleilla, Maunu Kuosa, Tuija Korpela, Paulus Kiviranta, Sirpa Rahiala. & Satu Huurtomaa, Teoksessa: Metsä, ympäristö ja energia: Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2023. Xamk kehittää 208
- Uudenlaisia konsepteja purkujätteen hyödyntämiseen | READ Xamk, Aki Mykkänen, Leena Pekurinen, Janne Junninen & Hanne Soininen, Xamk Read 1/2024.
- Innovaatioleirillä ideoitiin rakennetun ympäristön kiertotalousratkaisuja, Melina Maunula & Tiiu Leirimaa, Xamk Read 1/2024.