Euroopan unioni, Euroopan aluekehitysrahasto
Biohiiltä

BiBe

Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina

BiBe – Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina -hankkeessa selvitetiin biohiilen soveltuvuutta ja käyttömahdollisuuksia betoni- ja rakennusteollisuuden uutena materiaalivaihtoehtona. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun ja Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy:n yhteishankkeessa kehitettiin ja testattiin uusia biohiilipohjaisia ratkaisuja ja aktivoitiin myös sidosryhmiä mukaan kehitystyöhön ja tuomaan niitä markkinoille.

Hanke on päättynyt.

Tuloksena tietoa biohiilen käytettävyydestä

Hankkeessa toteutettavien toimenpiteiden tuloksena syntyi runsaasti uutta tietoa biohiilen käytettävyydestä muun muassa osana betoninvalmistusta. Lisäksi saatiin tietoa uusien tuoteaihioiden ympäristöturvallisuudesta ja käytettävyydestä kohteisiin, joissa biohiilimateriaalia voidaan hyödyntää. Biohiilen hyödyntäminen osana rakennusmateriaaleja voi vähentää uusiutumattomien raaka-aineiden ja ympäristöä kuormittavien tuotantomenetelmien käyttöä rakentamisessa.

Testausta mikkelipuistossa

Hankkeessa tehtyjen biohiilibetonipihalaattojen kestävyyttä seurattiin Mikkelipuiston testialueella. Pihalaatoihin oli käytetty viittä erilaista biohiiltä korvaamaan betonin sementtiä 1-10 painoprosenttia. Lue aiheen tiedote ja tarkastele tarkemmin koejärjestelyä.

22.11.2021 10:11

Mikkelipuistossa testataan Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulussa tehtyjä betonisia pihalaattoja, joiden valmistuksessa osa sementistä on korvattu biohiilellä. Biohiiltä on mahdollista valmistaa erilaisista orgaanisista sivuvirroista, ja lisätä siten niiden hyödyntämistä.

Biohiili on stabiili materiaali, jonka kyky sitoa ilmakehän hiilidioksidia on merkittävä. Siten sen käyttö raaka-aineena voi pienentää valmistettavien tuotteiden hiilijalanjälkeä. Esimerkiksi betonin raaka-aineena biohiili voi sekä keventää betonirakenteita että parantaa niiden lämmön- ja ääneneristävyyttä.

Betonituotteissa biohiilen käytöllä on mahdollista myös lisätä betonin lujuutta sekä tehdä siitä vettä läpäisemättömämpi. Biohiilibetonin käyttökohteita voisivat olla muun muassa erilaiset hulevesirakenteet, kevyet betonielementit sekä pintamateriaalit.

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun ja Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy:n yhteisessä hankkeessa selvitetään biohiilen soveltuvuutta ja käyttömahdollisuuksia rakennusteollisuuden uutena materiaalivaihtoehtona. Lisäksi kehitetään ja testataan uusia biohiilipohjaisia ratkaisuja.

Biohiiltä sisältävät pihalaatat ensimmäisenä testaukseen

Käytännön kokeet aloitettiin betonituotteista, joissa biohiili korvaa osan sementistä betonin raaka-aineena. Ensimmäisenä testaukseen tehtiin biohiiltä sisältäviä betonisia pihalaattoja, joita valmistettiin 11 erilaista. Pihalaatoissa vaihtelee sekä biohiilen raaka-aine että sementinkorvausprosentti.

– Taustatietojen pohjalta päädyimme aluksi kokeilemaan sementin korvaamista biohiilellä 1–10 painoprosentilla. Kun sementtiä korvataan tässä määrin biohiilellä, se vaikuttaa positiivisesti betonin ominaisuuksiin. Jos sementin osuutta korvataan enemmän, betonin työstö vaikeutuu ja sen ominaisuudet heikkenevät, kertoo hankkeen projektipäällikkö Riina Tuominen Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulusta.

Laattoihin on käytetty Carbo Culture Oy:ltä ja SoilCare Oy:ltä saatua biohiiltä. Carbo Culture Oy:n hiili oli valmistettu mäntyhakkeesta. Carbo Culturen missio on ilmastonmuutoksen torjuminen.

– Omalla toiminnallamme sidomme hiiltä vähentääksemme hiilidioksidipitoisuuksia ilmakehässä. On upeaa, jos valmistamamme biohiili voi puolestaan auttaa rakennusteollisuutta vapautumaan hiilestä. Biohiilen käyttö rakennusmateriaaleissa on kiehtova, kiertotalouden aikakauteen hyvin sopiva konsepti, mutta tuotekehitystä on vielä paljon jäljellä, minkä takia tutkimusyhteistyöt kuten tämä BiBe-hanke ovat tärkeitä meille ja koko toimialalle, toteaa yrityksen operatiivinen johtaja Charlotta Liukas.

SoilCare Oy:ltä testaukseen saatiin neljää erilaista biohiiltä, jotka on valmistettu koivusta, lepästä, männystä ja purkupuusta.

– Tavoitteenamme on ratkaista asiakkaidemme uusia tuoteideoita biohiilen avulla. Samalla noudatamme kiertotalouden periaatteita vähentämällä hiilidioksidipäästöjä, kuten tässä hankkeessa korvaamalla sementti biohiilen eri laaduilla. Käyttämämme valmistusmenetelmät mahdollistavat eri raaka-aineiden pyrolysoinnin, kertoo toimitusjohtaja Jari Ikonen.

Uusien laattojen testauspaikka järjestyi helposti Mikkelipuistosta. Etelä-Savon ammattiopiston ylläpitämällä mallipuutarha-alueella eri yritykset esittelevät tuotteitaan puistossa kävijöille. Monipuolisen puutarhamatkailukohteen kävijämäärät ja sijainti lähellä Mikkelin keskustaa tarjoaa laattojen kestävyyden ja toimivuuden testaukseen hyvät mahdollisuudet.

–Haluamme  olla mukana kehittämässä kiertotalouteen liittyviä uusia tuotteita lähiympäristöön. Puistossa olevat koetuotteet ovat heti kävijöiden nähtävinä sekä testattavina, iloitsee Etelä-Savon ammattiopisto Esedun koulutuspäällikkö Kirsi Malmstedt.

Laatat asennettiin paikoilleen tämän vuoden marraskuussa ja testausta jatketaan aina vuoden 2022 loppupuolelle. Oikeissa olosuhteissa toteutetusta kokeesta saadaan tietoa siitä, kuinka erilaiset biohiililaadut ja -määrät vaikuttavat betonin kestävyyteen.

BiBe – Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina -hanketta (1.12.2020–31.12.2022) toteuttavat yhteistyössä Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu ja Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy. Hanketta rahoittaa Etelä-Savon maakuntaliitto Euroopan aluekehitysrahastosta.

Lisätietoja

  • Riina Tuominen, projektipäällikkö, Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu,
    p. 040 637 1482, riina.tuominen@xamk.fi
  • Kirsi Malmstedt, koulutuspäällikkö, luonnonvara-ala ja logistiikka, Etelä-Savon ammattiopisto Esedu,
    p. 044 711 5802, kirsi.malmstedt@esedu.fi
  • Tuomo Leppänen, toimitusjohtaja, Mayt Oy,
    0400 157 009, tuomo.leppanen@mayt.fi
  • Jari Ikonen, toimitusjohtaja, SoilCare Oy,
    0400 654 205, jari.ikonen@amados.fi
  • Charlotta Liukas, operatiivinen johtaja, Carbo Culture Oy,
    040 508 3548, charlotta@carboculture.com
  • Jussi Heinimö, ohjelmajohtaja, Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy,
    040 544 0936, jussi.heinimo@mikseimikkeli.fi
Julkaisuja:

Dunderfelt, A. & Sourander, M. Voiko biohiilellä edistää kestävää rakentamista ja kiertotaloutta. Julkaisussa: Soininen, H., Haatanen, N. & Pulkkinen, L. 2023. Metsä, ympäristö ja energia. Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2023. Xamk Kehittää 2023. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu. Linkki

Tuominen, R., Soininen, H. & Heinimö, J. Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina. Julkaisussa: Soininen, H., Haatanen, N. & Pulkkinen, L. 2021. Metsä, ympäristö ja energia. Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2021. Xamk Kehittää 183. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu. Linkki

Tuominen, R. & Sourander, M. Biohiilen käyttö rakennusmateriaaleissa. Julkaisussa: Soininen, H., Haatanen, N. & Pulkkinen, L. 2021. Metsä, ympäristö ja energia. Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2021. Xamk Kehittää 183. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu. Linkki

Dunderfelt, A. & Sourander, M. & Hokkanen, M. Biohiilituotteiden koevalmistus ja toimivuuden testaus. Julkaisussa: Soininen, H., Haatanen, N. & Pulkkinen, L. 2022. Metsä, ympäristö ja energia. Soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä. Vuosijulkaisu 2022. Xamk Kehittää 2022. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu. Linkki

Dunderfelt, A. & Sourander, M. (toim.). 2023. Biohiilen mahdollisuudet ja haasteet betonin raaka-aineena. Xamk Kehittää 217. Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu. Linkki

Tapahtumat:

Poistotekstiili ja biohiili kiertotaloudessa ideapaja 13.4.2023 klo 10-15 Mikkelin kampuksella D128 ja Teams-etäyhteydellä

Esitykset:

Biohiilen vaikutuksia seurattiin ja testattiin

Hankkeessa selvitettiin rakennusmateriaaleihin lisättävän biohiilen teknisiä ominaisuuksia, joihin vaikuttavat muun muassa valittu raaka-aine, biohiilen valmistuslämpötila ja -aika. Biohiilen mahdollisia käyttökohteita voivat olla esimerkiksi uudenlaiset seinä- ja kattomateriaalit, betonipohjaiset hulevesirakenteet sekä pihalaatoitukset ja meluesteet.

Käyttökohteiden soveltuvuutta tutkittiin sekä laboratorio- että pilot-mittakaavan testeillä. Samalla arvioitiin uusien tuotesovellusten ympäristövaikutuksia sekä kaupallistamismahdollisuuksia. Hankkeen toimenpiteet olivat:
1) Arvioitiin erilaisten biohiilien mahdollisuuksia ja ominaisuuksia rakennusteollisuuden raaka-aineena
2) Biohiiltä koskevien rakennusmääräysten ja lainsäädännön kartoittaminen ja vaatimuksien selvittäminen
3) Testattiin uusia käyttömahdollisuuksia laboratorio- ja pilot-mittakaavan kokeilla
4) Toimijaverkoston aktivointi, demonstraatiomahdollisuuksien kartoittaminen sekä kaupallistamisen edistäminen
5) Uusien konseptien ympäristövaikutusten arviointi (vähähiilisyys ja LCA) ja vertaaminen nykyisiin käytössä oleviin vaihtoehtoihin
6) Viestintä ja raportointi

Biohiilellä on monia hyviä ominaisuuksia

Biohiilen käytöllä on mahdollista keventää rakennusmateriaaleja sekä parantaa niiden lämmön- ja ääneneristävyyttä. Lisäksi biohiili ylläpitää sisäilman kosteustasapainoa, millä voi olla ilman laatua parantavia ominaisuuksia. Biohiili on stabiili materiaali, jolla on hyvä kyky sitoa ilmakehän hiilidioksidia. Biohiilen käyttö rakennusmateriaalina antaa mahdollisuuden pienentää rakentamisen hiilijalanjälkeä.

Biohiiltä

Muita saman aihepiirin hankkeita

  • Biohiilellä puhtaampi ympäristö ja uutta liiketoimintaa Etelä-Savoon – Bioli
  • BioGo – Biohiilellä puhdasta kaasua ja kasvuvoimaa
  • Puupakkausten ja puutuoteteollisuuden sivuvirtojen kierrätysmahdollisuudet – Kiertopuu
  • CityLoops – Closing the loop for urban material flows
  • Bioproduct and Clean Bioeconomy – RDI FlagShip in Xamk
Hankkeen nimi:

BiBe – Biohiilen uudet käyttökohteet rakennusmateriaalina

Hankkeen kesto: 1.12.2020–31.8.2023

Tiedot

Hallinnoija: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Osatoteuttajat: Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy
Muut kumppanit: Suur-Savon Energiasäätiö sr, Etelä-Savon Koulutus Oy, Betset Oy, Harri Haavikko Oy, Benetech Finland Oy, Carbo Culture Oy
Vahvuusala: Metsä, ympäristö ja energia

Budjetti

Rahoittaja ja päärahoituslähde: Etelä-Savon maakuntaliitto Euroopan aluekehitysrahastosta
Kokonaisbudjetti: 250 002 euroa
Xamkin osuus kokonaisbudjetista: 200 000 euroa

Asiasanat

Yhteystiedot

Anna Dunderfelt

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu

projektipäällikkö

p. 050 341 9805

anna.dunderfelt(at)xamk.fi

Miia Sourander
Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulu
tutkimusinsinööri
p. 050 466 6880
miia.sourander(at)xamk.fi

Jussi Heinimö

Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy

ohjelmajohtaja

p. 040 544 0936

jussi.heinimo(at)mikseimikkeli.fi