Järviruo'on arvoketju kehittyy yhteistyöllä

Biomateriaalien arvoketjujen kehittäminen: kestävä tulevaisuus rakentuu yhteistyössä 

Biomateriaalien arvoketjujen kehittäminen on keskeinen osa siirtymää kohti kestävämpää ja kiertotalouteen perustuvaa yhteiskuntaa. Perinteiset fossiilipohjaiset materiaalit, kuten muovit ja synteettiset kuidut, aiheuttavat merkittäviä ympäristöhaasteita. Biomateriaalit tarjoavat vaihtoehdon, joka perustuu nopeasti uusiutuviin raaka-aineisiin ja usein myös paikallisiin luonnonvaroihin. 

Turun ammattikorkeakoulu osallistui yhdessä Business Turun ja Åbo Akademin kanssa Biodemo -hankkeeseen, jossa keskityttiin muiden kuin puupohjaisten biomateriaalien arvoketjujen kehittämiseen teollisessa tuotannossa Varsinais-Suomen alueella. Pääpaino on ollut järviruokoon ja olkeen perustuvissa rakentamisen, kosmetiikan ja biohiilen arvoketjuissa. Viimeisen parin vuoden aikana eri toimijoita on saatettu yhteen tapahtumissa ja työpajoissa, kuten Järviruoko logistiikka -työpaja ja ruokokattorakentamiseen liittyvät työpajat. Olemme myös aktiivisesti jakaneet tietoa ja osallistuneet muiden toimijoiden tapahtumiin, jotta voimme laajalla yhteisellä rintamalla edistää tärkeää asiaa. Työtä on tehty Euroopan aluekehitysrahaston tuella. 

Mitä biomateriaalien arvoketju tarkoittaa? 

Biomateriaalien arvoketju kattaa koko prosessin raaka-aineiden hankinnasta valmiin tuotteen käyttöön ja kierrätykseen. Tyypillinen ketju alkaa biomassan, kuten ruo’on, oljen, hamppukuidun tai maatalousjätteen keräämisestä. Tämän jälkeen biomassa prosessoidaan erisilla mekaanisilla tai kemiallisilla menetelmillä raaka-aineiksi tai materiaaleiksi, joita voidaan käyttää esimerkiksi pakkauksissa, tekstiileissä, rakennusmateriaaleissa. 

Arvoketjun tärkeimmät vaiheet ovat: 

• Raaka-aineen tuotanto ja hankinta  

• Esikäsittely ja jalostus  

• Materiaalien kehittäminen ja testaus  

• Tuotesuunnittelu ja valmistus 

• Jakelu, käyttö ja kierrätys 

Haasteet ja mahdollisuudet 

Arvoketjujen kehittämisessä kohtaa monia haasteita: teknologian skaalaus, raaka-aineiden saatavuus, prosessien energiatehokkuus sekä lainsäädännön ja standardien puute hidastavat osaltaan kehitystä. Näistä johtuen kehitystyö vaikuttaa usein hitaalta. Samalla biomateriaalien käyttöönotto tarjoaa valtavasti mahdollisuuksia niin ympäristön kuin taloudenkin kannalta. Uusien arvoketjujen kehittäminen voi synnyttää uusia liiketoimintamalleja, työpaikkoja ja vientimahdollisuuksia – erityisesti metsä- ja maatalousvaltaisissa maissa kuten Suomessa. 

Biodemo -hankkeessa vastuullamme oli mm. raaka-aineiden saatavuuden selvitykset, hankinnan eri vaiheiden testaaminen ja toimittaminen yrityksille tuotekehitykseen sekä Åbo Akademin tutkimuksiin mm. biohiiletyksen osalta. Järviruokoa toimitettiin yritysten testikäyttöön mm. sienten kasvatukseen, rappauskuiduksi, kasvualustoihin ja katteisiin, kevytsavimassoihin ja kattonippujen tuotantoon.  

Raaka-aineiden saatavuus 

Järviruo’on hehtaarisaanto vaihtelee suuresti kasvukauden mukaan. Järviruo’on kuivabiomassan tuottoa on mitattu 2020-2025 ja näytteenottokohteiden keskiarvotuotto oli 6,6 t/ha. Todellinen saanto on kuitenkin tätä huomattavasti pienempi, sillä näytteet on kerätty veden pinnan alta. Niitosta jää aina enemmän sänkeä verrattuna näytteenottoon ja massojen siirtelystä syntyy hukkaa. Näytteet on otettu loppukesän kasvusta ja tuoreena niitetyn ja kuivatun raaka-aineen kuutiopaino on siinä olevan lehtimassan vuoksi huomattavasti suurempi, kuin esimerkiksi talvella kuivana korjatun massan, jossa lehdet ovat tippuneet. 

Hehtaarituottoa on kartoitettu muun muassa Paraisilla ja Naantalissa. Jokavuotisen talviniiton vaikutusta ruovikon kasvuun seurattiin Naantalin Tammisaarenlahdessa, jossa talviruokoa korjattiin nippujen muodossa kolmena vuotena peräkkäin. Laskennallinen biomassatuotto oli vajaa 1,5 t/hehtaarilla ja niitot eivät tällä ajalla heikentäneet vuosikasvua, vaan suurempi merkitys näyttäisi olevan kasvukauden olosuhteilla – vedenkorkeudella ja raviteiden määrällä. Voit lukea Ruoko biomassaraportin täältä. 

Olkea tuotetaan Varsinais-Suomen pelloilla lähes 200 000 ha alalla. Oljen vuosittainen saatavuus vaihtelee kasvukauden olosuhteiden mukaan. Olkea syntyy 1,5-2 t/hehtaarilla. Viljelijät haluavat jättää olkea pelloille maanparannukseen, lisäksi sitä korjataan eläinten kuivikkeeksi. Alustavien selvitysten mukaan noin puolet tuottajista on valmiita myymään olkea tilan ulkopuolelle. Teollisuuden käyttöön olkea on ostettavissa, mutta arvoketjua ei voi lähteä kehittämään viljelijöiden kautta, vaan jalostajien, jotka ovat valmiita maksamaan raaka-aineesta. Raaka-aineen hintaan vaikuttaa vuosittainen saanto ja kysyntä.  

Koska järviruo’on ja oljen saatavuudessa on omat epävarmuustekijänsä, olemme paneutuneet myös hamppuun yhtenä potentiaalisena raaka-aineena teollisuudelle. Vaikka senkin tuotanto on Suomessa vähäistä, on kuituhampun satotaso ja logistinen toimintaympäristö potentiaalinen. Lisäksi hamppu on raaka-aineena monipuolinen, sillä siitä saa hyvin huokoista puumaista päistärettä sekä teknistä pitkää kuitua ja sen keskiarvoinen biomassatuotto on 6 t/hehtaarilla.  

Kaikkien yllä olevien biomassojen hankintaan ja hintaan vaikuttaa niin kutsuttu muna-kanatilanne, jossa tuotannon ja kysynnän suhde ja sen kehittyminen vaatii pitkäjänteisyyttä – raaka-aineen tuotantohinta laskee ja saatavuus paranee kasvavan kysynnän ja toiminnan tehostumisen kautta ja toisaalta kysyntää tarvittaisiin, jotta nämä osa-alueet kehittyvät. Biomassojen keruu ja prosessointi vaatii usein uusia teknisiä sovelluksia, kuten kelluvilla ruokopatjoilla kulkevaa kalustoa tai erilaisille heterogeenisille kuiduille sopivia silppureita tai leikkureita, ja sen kehittäminen vaatii taloudellisia investointeja – etenkin protovaiheen kehitykseen tarvitaan panoksia.  

Kehitystyö 

Tarkoituksemme on ollut kartoittaa monivuotisia riittävän laajoja järviro’on niittoalueita, selvittää järviruo’on niittolupiin liittyvää luvitusalustaa ja sekä edistää korjuuketjun kehittymistä. Sähköinen luvitysalustan kehittäminen , jossa vesi- ja maa-alueiden omistajat voisivat antaa niittosuostumuksen alueilleen, jäi hankkeessa selvitysvaiheeseen, sillä vahvan tunnistautumisen ja esim. viranomaisjärjestelmiin kytkeytyvät alustat ovat selvitysten mukaan arvokkaita ja vaativat laajan valmistelutyön. Luvitus- ja ”ruokopörssi” alustoja on kehitteillä muun muassa RuokoLog -hankkeessa ja yksityisten tahojen toimesta ja olemme osallistuneet näihin liittyvään tiedonvaihtoon. Ruokopörssi -sovelluksen taustalla on ajatus sovelluksesta, jossa ruokoa myyvät ja käyttävät tahot voivat kohdata ja raaka-aine saadaan käyttöön. Koska biomassojen myyntiin on jo valmiita ja kehitteillä olevia sovelluksia, katsoimme parhaaksi ohjata toimijoita mm. Kiertoa Suomesta -alustalle, jota on kehitetty parhaillaan EU-rahoitteisessa TREASoURcE-hankkeessa. 

Luvitusasiassa ja ruo’on kaupalliseen hyötykäyttöön liittyen on otettava huomioon myös se, että iso osa ruo’osta kasvaa maalla eikä siellä toimiminen vaadi samanlaisia luvitustoimenpiteitä kuin vesiniittojen toteuttaminen. Lisäksi kaupallista toimintaa ja ruovikoiden kestävää hoitoa ajatellen maanpäälliset (talvi)niitot ovat hyvä ja prosessina kevyempi tapa edetä ruovikoiden niitoissa. BioDemo -hankkeessa lähdettiin painottamaan talviniitetyn ruo’on käyttöä teollisuuden raaka-aineena, sillä se on valmiiksi kuivaa, jonka myötä sen säilytys ja prosessointi on märkää ruokoa helpompaa.  

Olemme edistäneet erityisesti ruoko- ja olkipohjaista rakentamisen arvoketjua ja ruo’on osalta fokuksessa on ollut erityisesti ruokokattojen toimintaketjun edistäminen yhdessä yrittäjien kanssa, Varsinais-Suomen alueella erityisesti Rantaparturit Oy on panostanut ruokokatto arvoketjun kehittämiseen. Ruo’on toimitusta rappauskuiduksi ja kevytsaven raaka-aineeksi yrittäjille on tehty ja toimitukseen liittyviä vaiheita testattiin käytännössä sen osalta, miten talvikorjattu ruoko saadaan laadukkaassa kunnossa liikkeelle ja varastointiin prosessoimista varten. Haastavaa tästä tekee se, että niittojen toteutus on säille altista toimintaa, eikä tarkkoja aikatauluja voida lyödä lukkoon esim. kuljetusyrittäjien kanssa. Kuitenkin korjattu massa olisi hyvä saada nopeasti maastosta varastointiin. 

Kuvissa Naantalissa järjestetty kattoruokonippu -työpaja keväällä 2024, jossa kouluttajana oli virolainen Siim Sooster. Rantaparturit Oy on kehittänyt aktiivisesti ruokotuotteita ja esitteli niitä Livonsaaren markkinapäivillä kesällä 2024. 

Demonstroimme hamppukuidusta tehtyjä eristetuotteita sekä päistärepohjaisia kevytsaviharkkoja ja kevytsaven asentamista ruiskuvalumenetelmällä. Olemme demonstroineet myös ruokopohjaisia kevytsaviharkkoja. 

Kuvisssa ilmakarstattua eristevillaa hamppukuidusta ja ruo’osta ja savesta valettu polttamaton kevytsaviharkko.

Vaikka painopisteemme on ollut maaruovikoiden ja talviruo’on hyödyntämisessä, täytyy muistaa, että vesiniitoilla voidaan parantaa vesi- ja ranta-alueiden monimuotisuutta ja auttaa ravinteiden poistossa. On erittäin hyödyllistä, että myös vesiniittomassat saadaan hyödynnettyä muun muassa maanparannuksessa tai muussa toiminnassa. Yhtenä esimerkkinä tehostaa vesiniitetyn ruo’on kuljetusta pois maastosta on RantaService Oy:n tarjoama paalauspalvelu, jossa massa voidaan tiivistää paaleiksi ja kuljettaa pois maastosta helpommin. Myös Varsinais-Suomen alueella toimiva Hongiston konetyö Oy toimii aktiivisesti niittomassojen toimittamisessa jalostajille. 

Säädökset 

Vesialueiden luvituskysymykseen liittyen on huomioitava, että kaikkialla Suomessa vesialueiden pirstaloituminen useiden omistajien ja osakaskuntien alueille ei ole samanlainen ongelma, kuin Varsinais-Suomessa. Olemme olleet yhteydessä päättäjiin ja viranomaisiin luvitus- ja lainsäädäntöasioissa. Lainsäädännön selvitystyötä ja politiikkasuositukset on tehty samanaikaisesti Baltic Reed-hankkeessa ja olemme osallistuneet siihen liittyviin työpajoihin ja kommentointiin. Oletko jo lukenut sen? Politiikkasuositus. Järviruo’on teollisen mittakaavan niitto 

Muita lainsäädäntöön liittyviä seikkoja, joita olemme hankkeen aikana kommentoineet ovat  

• maaseutuviranomaiselle lausunto ympäristökorvauksiin liittyen. Katsomme, että ruoko sopii ympäristösitoumuksessa korvattaviin kohtiin: Orgaaniset maanparannusaineet ja Maanrakennetta parantavat aineet tyyppinimellä katemateriaali.  

• maatalousministeriöön lausunto ruo’on jätetulkintaan liittyen. Tällä hetkellä ruoko saatetaan tapauskohtaisesti luokitella jätteeksi, mikä voi vaikuttaa sen hyötykäyttöön. Maastosta korjattavaa ruokoa ei tulisi tulkita jätteenä, vaan aina raaka-aineena. 

Tulevaisuuden näkymät 

Kansainvälinen kiinnostus biomateriaaleihin kasvaa jatkuvasti. Esimerkiksi biohajoavat muovit, nanoselluloosa ja ligniinipohjaiset materiaalit ovat lupaavia tutkimuskohteita, joista voidaan kehittää kaupallisia tuotteita seuraavien vuosien aikana. 

Järviruokoon liittyvän arvoketjun kehittäminen on pitkäjänteistä työtä. Kehittämistyötä myös kritisoidaan – miksi tulokset eivät ole niin nopeita ja näkyviä, missä liiketoiminnan kannattavuus on, milloin Saaristomeren rannat on niitetty järviruo’osta? 

Yhtälö ei ole nopea ja suoraviivainen, sillä huomiota vaaditaan niittolaitteiden kehityksessä, ruokoalueiden luvituksessa ja monivuotisten alueiden saamisessa niittojen pariin, jalostamisen menetelmissä sekä laiteinvestoinneissa ja uusien sovellusten kehittämisessä. Hankkeissa haasteena on laajat kehitysteemat, joita tulee kokemuksen myötä osata rajata paremmin. Uuden kehittyvän alan toimintaan tarvitaan myös alkuun erilaista rahoitusta. Tavoite on tietysti kannattavassa liiketoiminnassa, joka pystyy lopulta rahoittamaan toiminnan niittojen tuomien ympäristöhyötyjen sekä raaka-aineen arvon kautta. Tällä hetkellä aktiivisia kehitystoimia ruoko’on hyötykäytön edistämiseksi tehdään eri puolilla Suomea ja aika näyttää, miten kannattavuus kehittyy. 

Yritystoiminta on lisääntynyt hankkeen aikana, samoin toimijoiden yhteistyö. Vaikka kannattavuutta haetaan vielä lopputuotteiden osalta, on varsinainen niittotoiminta jo vakiintunutta. Toiminnan kannattavuutta voi lisätä mm. pidemmällä toimintakaudella ja lisäämällä maaniittoja, sillä tiiviit monotoniset ruovikot sijaitsevat yleensä maa-alueilla. Kannattavuutta halutaan lisätä myös niittolaitteita kehittämällä ja tätäkin tärkeämpää on logististen ketjujen kehittäminen. Ruoko voi olla tulevaisuudessa teollisuuden raaka-aine ja jo nyt toimia paikallisissa ja alueellisissa ketjuissa osana kestävää raaka-ainetuotantoa ja jalostamista. Yhtenä esimerkkinä niittoyrittäjistä, jotka panostavat myös lopputuotteen jalostamiseen on Ruokomestarit Oy. Kaupallinen tuotanto kehittyy yritysten käsissä ja parhaimmillaan korkeakouluyhteistyö voi tukea tätä kehitystä. Uudenlaista lähestymistapaa mm. logistiikan haasteiden ratkaisemiseen on lähtenyt kehittämään Nexamass Oy.  

Kuva. Hannaksen tila. Korppoossa sijaitseva Hannaksen tila on erikoistunut ruo’on hyödyntämiseen ympäristöystävällisessä puutarhaviljelyssä ja on aktiivinen taho ruo’on hyötykäytön edistämisessä.

Haluamme Turun ammattikorkeakoulussa jatkaa ruovikoihin liittyvää tutkimus- ja kehitystoimintaa ja tärkeänä painopisteenä on edistää luonnon monimuotoisuutta ja Saaristomeren tilaa, jossa ruovikoiden hoito on osana työtä. Olemme oppineet, että: 

• monivuotiset niitto ja korjuusuunnitelmat ovat tärkeä osa suunnitteluvaihetta 

• ympäristönhoitotoimenpiteisiin liittyvät ruokomassat tulisi pyrkiä saamaan hyötykäyttöön niittomurskauksen sijaan aina kun mahdollista 

• niissä kohteissa, joissa on mahdollista, kannattaa tehdä talviniittoja – tämä laajentaa niittoyrittäjien toimintakautta ja kannattavuutta sekä mahdollistaa paremmin hyötykäyttöön 

• tiedonvälitystyötä tarvitaan. Ruokoa ei vielä hyödynnetä, kun se olisi mahdollista, vaan ruokokasoja poltetaan Saaristomeren rannoilla. 

• viranoamisohjeistus vaatii yhtenäistämistä mm. jäte- niittoaikataulujen tulkinnoissa.  

Varmaa on se, että yksivuotisten nopeasti biomassaa tuottavien kasvien hyötykäyttö lisääntyy. Ihmiset tarvitsevat monipuolisia ja ympäristön kannalta kestäviä raaka-aineita. Järviruo’on hyötykäyttö kytkeytyy vahvasti luonnon monimuotoisuuden tukemiseen ja elinympäristöjen ennallistamiseen. Kestävän kehityksen periaatteiden mukaan ympäristönhoidosta, kuten ennallistamisesta tai monimuotoisuustyön tekemisestä, saa syntyä myös taloudellista ja sosiaalista hyötyä, eikä näiden tulisi olla ristiriidassa keskenään.