Rakennamme tulevaisuutta Suomen sivuvirroista: HIRAS-hanke luo tietä hiilinegatiivisille rakennusmateriaaleille

Mitä jos voisimme rakentaa kaupunkimme ja infrastruktuurimme materiaaleista, jotka aktiivisesti poistavat hiilidioksidia ilmakehästä? Tämä ei ole kaukaa haettu haave, vaan HIRAS-hankkeen tavoite – uraauurtava suomalainen tutkimusaloite, joka muuttaa teollisuuden sivuvirrat seuraavan sukupolven rakennusmateriaaleiksi.

Rakennettujen ympäristöjemme hiilijalanjälki on valtava. Maailmanlaajuisesti portlandsementin (”liima” joka pitää betonin koossa) valmistus on kolmanneksi suurin hiilidioksidipäästöjen lähde, mikä vastaa noin 10 % kaikista päästöistä. Suomessa rakennussektorilla on kaksi yhtäaikaista haastetta: sen on vähennettävä päästöjään dramaattisesti saavuttaakseen kansallisen tavoitteen hiilineutraaliudesta vuoteen 2050 mennessä, samalla kun se hallinnoi miljoonia tonneja käyttämättömiä materiaalivirtoja, maa- ja metsätalouden biomassasta kaivannaisteollisuuden sivutuotteisiin.

HIRAS-hanke tarjoaa visionäärisen ratkaisun: kiertotalouden rakentamisen rakennusalalle.

Mikä on HIRAS-hanke?

HIRAS (Hiiltä sitovat rakennusmateriaalit suomalaisista sivuvirroista) on kolmevuotinen tutkimushanke, jota toteuttaa neljän johtavan suomalaisen instituution muodostama konsortio: Aalto-yliopisto, Geologian tutkimuskeskus GTK, Savonia-ammattikorkeakoulu ja Oulun yliopisto. Aalto-yliopiston koordinoima hanke toimii tiiviisti yhteistyössä Helsingin, Oulun ja Kuopion kaupunkien kanssa. Hanke perustuu paikallisiin tarpeisiin, mutta sen vaikutus on valtakunnallinen.

Hanke vastaa suoraan Suomen kansalliseen tavoitteeseen hiilineutraalista kiertotalousyhteiskunnasta. Keskeinen tavoite on kehittää vähäpäästöisiä sementtimateriaaleja, jotka voivat puolittaa suomalaisen infrastruktuurin hiilijalanjäljen, mahdollistaen jopa hiilineutraalin tai hiilinegatiivisen tason.

Innovatiivinen lähestymistapa: Jätteestä ilmastoratkaisuksi

HIRAS-strategia perustuu kiertotalouden tehokkaaseen periaatteeseen: jätettä pidetään resurssina. Hanke hyödyntää innovatiivisesti runsaita paikallisia sivuvirtoja, jotka muuten jäisivät käyttämättä:

• rakennustyömailta kaivetut maamassat, kuten savi
• epäorgaaniset rikasteet kaivos- ja kivilouhosteollisuudesta
• biohiili, jota tuotetaan orgaanisista jätteistä, kuten metsä- ja maatalouden jäännöksistä
• teollisuuden, kunnallisen toiminnan ja selluteollisuuden sivuvirrat

Konsortion kehittämä mullistava teknologia käyttää biohiiltä katalyyttinä sitoakseen hiilidioksidin pysyvästi rakennusmateriaaleihin, muuttaen sen kiinteiksi karbonaateiksi. Tämä prosessi (mineraalinen karbonointi) ei ainoastaan estä päästöjä, vaan sitoo hiiltä aktiivisesti, muuttaen betonilohkon hiilinieluksi.

Hankkeen tutkimusfokus on mineraalien kiertotalouden edistäminen, millä pyritään säilyttämään mineraalipohjaisten tuotteiden arvon materiaalikierrossa mahdollisimman kauan.

Selkeä tiekartta laboratoriosta kentälle

Hanke on jaettu viiteen työpakettiin:

Sivuvirtojen karakterisointi: Sopivimpien materiaalien huolellinen analysointi ja valinta laboratoriossa
CO₂-sidontapotentiaali: Kvantifioidaan, kuinka paljon hiiltä uusiin materiaaliresepteihin voidaan varastoida rakeina
Komposiittien kehittäminen: Optimaalisten, vähähiilisten materiaaliseosten luominen, räätälöitynä Helsingin, Oulun ja Kuopion saatavilla oleviin sivuvirtoihin
Rakentaminen ja seuranta: Prototyyppirakenteiden, kuten meluesteiden tai katukivien, rakentaminen Helsingin, Kuopion ja Oulun kaupungeissa ja niiden suorituskyvyn ja kestävyyden seuranta kahden talven ajan
Koordinointi ja tiedon levittäminen: Varmistetaan, että tulokset jaetaan teollisuudelle, päättäjille ja yleisölle vaikutuksen maksimoimiseksi

Tämä suunnitelma kehittää teknologiaa Teknologian kypsyysaste (TRL) 3 -tasolta tasolle TRL 5, siirtyen todistetusta konseptista validoituihin prototyyppeihin todellisissa olosuhteissa.

Miksi tällä on merkitystä Suomelle?

Siirtymä kiertotalouteen muokkaa jo työpaikkoja ja taitoja rakentamisen kaltaisilla sektoreilla. HIRAS-hanke tuo Suomen tämän muutoksen eturintamaan ja edistää kestävämpään tulevaisuuteen tarvittavaa asiantuntemusta.

HIRAS-hankkeen tulokset tarjoavat:

• Käytännön tiekartan kunnille ja yrityksille paikallisten sivuvirtojen hyödyntämiseksi
• Kestävyysdataa, joka antaa luottamusta teollisuuden loppukäyttäjiin
• Ympäristötakuun perusteellisen liukenemistestien kautta
• Merkittävän askeleen kohti kansallisia ilmasto- ja kiertotaloustavoitteita Hyödyntämällä sivuvirtojemme potentiaalia emme pelkästään vähennä jätettä ja päästöjä, vaan luomme kirjaimellisesti perustan kestävälle, hiilineutraalille ja vauraalle Suomelle