BIOSIVU – öljyhampun sivuvirroista tuotteita vähähiiliseen rakentamiseen

Öljyhamppupelto syksyllä (kuva: Mikko Ilmoniemi)

Peltoraaka-aineista uusia rakennustuotteita

Maataloustuotannon sivuvirrat sisältävät hyödyntämätöntä potentiaalia, joiden käyttöä kehittämällä voidaan edistää maatalouden kierotaloutta sekä materiaali ja resurssitehokkuutta. Sivuvirtojen hyödyntäminen on mahdollista olemassa olevien resurssien uudenlaisella soveltamisella.

Hankkeessa kehitettiin ratkaisuja, joilla voidaan tehostaa öljyhampun viljelyn ja tuotannon resurssi- ja materiaalitehokkuutta sekä kestävyyttä ilmaston ja talouden kannalta.

Öljyhampun viljely sitoo jopa 8–15 tonnia hiilidioksidia viljelyhehtaaria kohti, mikä vastaa nuoren metsän sitomaa määrää, mutta sen kasvu kestää vain viisi kuukautta. Siemenestä saatavan öljyn lisäksi, öljyhampun viljely tuottaa myös runsaasti kasvin varsi- ja lehtikasvustoa, jota ei tällä hetkellä aktiivisesti hyödynnetä.

Hankkeen tavoitteena oli löytää suomalaiseen maatalousympäristöön soveltuvat ratkaisut, joilla öljyhampusta voidaan valmistaa teknisesti toimivia rakennuslevyjä. Sen lisäksi että öljyhampun viljelijä voi hyötyä korsijakeelle syntyvästä positiivisesta arvosta, voidaan öljyhampun sivuvirralla myös kehittää rakentamisen hiilitasetta.

Biosivu-hankkeessa kehitettiin öljyhampun korren hyödyntämistä rakennuslevyn raaka-aineena.
Tuloksena syntyi korren jalostuksen kokonaisprosessi.

Hankkeen keskeiset toimenpiteet

TP1 Öljyhampun viljely ja jalostus sekä jalostuksen prosessikuvaus ja kustannusrakenne
Hankkeessa kartoitettiin ja tutkittiin öljyhampun viljelyyn liittyviä tunnuslukuja sekä kehitettiin viljelyn sivuvirtojen hyödynnettävyyttä kokonaisprosessina. Tarkastelun kohteena olivat mm. öljyhampun viljelyalat nyt ja tulevaisuudessa, korjuun kustannukset ja tulovirrat, korjuumenetelmät, taloudellisuus sekä syntyvien sivuvirtojen ominaisuudet ja kokonaismäärät. Toteutettiin öljyhampun kevätkorjuun pilotointi, joka koostui öljyhampun siemensadon korjuusta syksyllä ja korsijakeen kevätkorjuusta, prosessoinnista sekä varastoinnista. Pilotointi toteutettiin maatalousympäristöön soveltuvilla laitteilla. Pilotoinnin eri vaiheet tallennettiin ja arvioitiin niiden toimivuutta.

TP2: Öljyhampun sivuvirroista valmistettavien rakennuslevyjen valmistustekniikat ja koostumus sekä koekappaleiden valmistus
Hankkeessa tehtiin korsimassan prosessointiin (murskaus ja fraktiointi) sekä koekappaleiden (puristus ja valu) valmistukseen liittyvää laboratoriomittakaavan kokeilua. Kokeiluissa hyödynnettiin keväällä korjattua öljyhampun kortta, josta muodostettiin erilaisilla käsittelymenetelmillä (murskaus, silppuaminen, seulonta) koelevyjen valmistukseen soveltuvia massoja ja valmistettiin sarja koelevyjä, joiden ominaisuuksia testattiin rakennuslevyille määriteltyjen ominaisuuksien pohjalta. Levyjen sideaineina käytettiin tärkkelystä ja savea.

TP3 Öljyhampun sivuvirroista valmistettavien rakennuslevyjen testaus
Biosivu -hankkeessa valmistettujen koelevyjen testaamiseksi suunniteltiin testiohjelma, joka perustui rakennuslevyille määriteltyihin standardeihin. Testiohjelma koostui mekaanisista ja rakennusfysikaalisista testeistä, kartiokalorimetri ja palotesteistä, äänimittauksista sekä homehtuvuusherkkyysmittauksista.

Öljyhampun korren rakenne. Ylhäällä korret, joissa kuitu pinnassa ja alhaalla korren puinen sisäosa.

Öljyhamppupelto syksyllä, siementen korjuun jälkeen.

Kevätkorjatun öljyhampun korren murskaus.

Hampunkorsi-tärkkelyslevyn raaka-aineet.

Huokoisen hampunkorsi-tärkkelyslevyn rakennusfysikaalisten testien koekappaleita.

Rakennusfysikaaliset kokeet: lämmönjohtavuus, vesihöyrynläpäisevyys, veden imeytymiskerroin, vesihöyryn adsorptiokyky ja hygroskooppinen tasapainokosteus

Mekaaniset testit: taivutuslujuus, leikkauslujuus ja kiinnikkeen pysyvyys

Muut testit: palotestit, kartiokalorimetritestit, äänitestit, homehtuvuusherkkyystestit

Testien toteutuksesta sekä raportoinnista vastasi materiaaliteknisten testien osalta Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun Mikpolis-tutkimusyksikkö, rakennusfysikaalisten testien, ääni- ja homehtuvuusmittausten osalta Tampereen Yliopiston rakennusfysiikan tutkimusryhmä. Äänimittaukset sisälsivät ilmaääneneristävyyden ja jälkikaiunta-ajan mittausten koejärjestelyt ja mittaustulokset ja ne toteutettiin Karelia-ammattikorkeakoulussa. Homehtuvuusmittaukset toteutettiin Turun Yliopiston aerobiologian laboratoriossa.