Hankkeessa kehitettiin avointa oppimisympäristöä pienten ja keskisuurten yritysten, oppijoiden, oppilaitosten, tutkimuslaitosten sekä kuntatoimijoiden osaamisen tarpeiden ja tarjonnan kohtaus- ja kehityspaikaksi.
Carbon Busters oli Hiilitalli -toiminta-alustan ensimmäinen hanke. Hiilitallista luodaan kestävän kehityksen toiminta-alusta, joka kasvaa, kehittyy ja laajenee yksi hanke kerrallaan.
Hiilitalli on yhteistyöalusta, jossa kehitetään ympäristöosaamista ja ratkotaan yritysten konkreettisia ongelmia kestävyys- ja hiilineutraaliusteeman parissa.
Yhteistyö- ja vuorovaikutusalustat ovat tärkeässä roolissa, kun tavoitellaan kestävää ja hiilineutraalia tulevaisuutta; tieto ja yhteistyö on voimaa ilmastohaasteiden ratkomisessa.
Hankkeen tuloksista toimitettiin artikkelikokoelma Havaintoja kestävästä tulevaisuudesta - Kohti vihreää siirtymää opiskelijoiden, yritysten ja tutkijoiden yhteistyöllä (Theseus.fi)
Teos on jaettu kahteen osaan:
Hankkeen aikana tavoite oli luoda uusi X-Garage-toimintamalli, jolla vastattaisiin kestävän kehityksen, hiilensidonnan ja päästöjen vähentämiseen liittyvien taitojen, uusien toimintamallien ja ratkaisujen kehittämiseen erilaisilla toimenpiteillä.
Avoimella oppimisympäristöllä edistetään systeemistä muutosta, sillä tietotason nostaminen, konkretia, kokeellinen oppiminen ja opiskelijoiden osallistaminen projekteihin valmentaa osaajia työelämään ja arkeen, mikä osaltaan edistää resurssitehokkaan ja hiilineutraalin yhteiskunnan kehityksen.
Hiilitalli on tutkijoiden, toimijoiden ja tulevaisuuden tekijöiden kohtaamopaikka ja yhteistyöalusta. Hiilitallissa kehitetään ympäristöosaamista erilaisten koulutuspakettien, työpajojen ja valmennusten avulla, sekä ratkomalla yritysten konkreettisia tämän päivän ongelmia kestävyys- ja hiilineutraaliusteemojen parissa. Tietotason lisääminen ja konkreettinen tekeminen parantavat pk-yritysten mahdollisuuksia vastata ympäristöhaasteisiin nyt ja tulevaisuudessa. Tietotason ja ymmärryksen lisääminen mahdollistaa myös uusien teknologioiden, innovaatioiden ja toimintamallien synnyn.
Tutkimustyötä ilmastoteemojen parissa on jo tehty paljon, mutta toisinaan tutkimustieto ja ratkaisut kestävyysongelmiin eivät tavoita tekijöitä ja pk-yrityksiä. Yhteistyöalusta mahdollistaa yritysten oikeiden ja ajankohtaisten ongelmien ratkomisen yhdessä ydinverkoston ja -ryhmän kanssa.
Yhteistyöalusta ja verkosto mahdollistaa kestävän ja hiilineutraalin tulevaisuuden kehittämisen yhdessä yritysten, tieteen- ja tulevaisuuden tekijöiden kanssa. ”Tulevaisuus ei vain tapahdu, se tehdään. Tänä päivänä tehtävät päätökset, valinnat ja toimenpiteet vaikuttavat siihen, minkälaiseksi tulevaisuus muotoutuu. Toisaalta merkityksellistä on myös se, mitä jätetään tekemättä”.
Hankkeessa tutkittiin ratkaisuja hiilineutraaliustavoitteiden saavuttamiseksi kasvattamalla ja lisäämällä hiilinieluja ja -varastoja, sekä kartoitamalla muita hiilensidonnan teknologioita samalla, kun hiilidioksidipäästöjä pyritään vähentämään energia- ja materiaalitehokkaamman toiminnan myötä. Ratkaisuja kartoitetaan elinkaaritietoisesti.
Metropolian tutkinto-ohjelmiin on kuulunut ja kuuluu elimellisenä osana 10 opintopisteen innovaatioprojektikurssi, eli lyhyesti MINNO (so. Metropolia Innovation Project), joka on palkittu arvostetulla Lighthouse-palkinnolla Maailman talousfoorumissa Sveitsin Davosissa tammikuussa 2024.
MINNO-projektien kautta opiskelijat pääsevät oppimaan yritysyhteistyötä ja TKI-toimintaa kehittäessään ratkaisuja kumppaniyritysten kysymiin ongelmiin ja liiketoiminnan kehitystarpeisiin.
Metropolian puhtaat ja kestävät ratkaisut innovaatiokeskittymän hankkeena on toteutettu vuosina 2023–2025 Carbon Busters -hanketta. Hanke on EU:n osarahoittama. Ilmatieteen laitos ja VTT ovat olleet Carbon Busters -hankekumppaneina. Hankkeessa päätavoitteena on ollut toteuttaa 30–50 MINNO-yhteistyöprojektia uusmaalaisten pk-yritysten kanssa. Tämä tavoite on saavutettu hyvin, sillä 2-vuotisessa hankkeessa on toteutettu yhteensä 48 MINNO-innovaatioyhteistyöhanketta.
TKIO-yhteistyötä on tehty laajasti. Hankkeessa on tavoitettu 50 tutkinto-ohjelmaa Metropoliassa Arabian kampuksen luovista aloista muiden kampusten tekniikkaan, tuotantotalouteen, kampuksilla opiskelevia kansainvälisiä opiskelijoita ja tutkintoja unohtamatta.
Energia- ja ympäristötekniikan opiskelijat ovat voineet tehdä Carbon Busters -hankkeessa ns. "Special assignment" -projektityön englanninkielisenä tavoitteena myös kielen opiskelu. ”Special assignment” -projektityö on kerryttänyt opintopisteitä 5 pisteen verran. Lisäksi Carbon Busters-yrityshankkeet ovat tarjonneet opiskelijoille mielenkiintoisia opinnäytetyön aiheita. Hankkeessa onkin tehty seitsemän opinnäytetyötä.
Hiilensidonta, resurssitehokkuus ja uudet energiaratkaisut valikoituivat Carbon Busters-hankkeen kattoteemoiksi. Yritysyhteistyöprojektit on esitelty tässä yhteenvedossa ryhmiteltynä kunkin teeman alle.
Hiilensidonta on prosessi, jossa hiilidioksidia poistuu ilmakehästä ja varastoituu joko biologisiin tai teknisiin hiilinieluihin. Vaikka ymmärryksemme hiilen kiertokulusta, biologisista hiilensidontamenetelmistä ja hiilinieluista on puutteellista, on niiden merkitys toimivalle yhteiskunnalle ja kestävälle tulevaisuudelle kiistaton. Monimuotoinen luonto ja toimivat ekosysteemipalvelut ovat elonkehämme perusta, jolle kaikki elämä ja hyvinvointimme rakentuvat.
Metropolian opiskelijat ovat saaneet tässä Helsingissä toteutetussa projektissa perehtyä viherrakentamiseen kaupunkiympäristössä ja analysoida vehreiden meluseinäkkeiden mittausdataa.
Projektiryhmän opiskelijat ovat vertailleet kahden viherseinän ominaisuuksia, käyttökokemuksia, ylläpitoa sekä saavutettuja hyötyjä kaupunkiympäristön viihtyisyydelle, ilmanlaadulle ja asukkaiden hyvinvoinnille. He ovat vertailleet meluseinäkkeiden dataa toisiinsa, tutkineet ja tuottaneet raportin viherseinien ja –rakentamisen hyödyistä ja vaikutuksista ilmastonmuutokseen, kaupunkiympäristön viihtyisyyteen, ilmanlaatuun ja asukkaiden hyvinvointiin.
Metropolian MINNO-projektiryhmän yhteistyökumppanina hankkeessa toimi Ilmatieteen laitos, joka vastasi viherseinäkkeillä tehtävistä mittauksista.
Helsingin kaupunki rakennutti kaksi vihreää meluseinäkettä kesän 2023 ajaksi Helsingin keskustaan. Kesän aikana seinäkkeillä kerättiin mittausdataa lämpötilasta, ilmanlaadusta sekä melutasosta, sekä tehtiin viihtyvyystutkimusta Hiilitallin ja Ilmatieteenlaitoksen puolesta.
Kaupunkien kasvun ja ilmastonmuutoksen myötä tarve viihtyisille viherympäristöille korostuu. Ilmastonmuutoksen aiheuttama lämpeneminen sekä kaupunkien lämpösaarekeilmiö luovat tarpeen viilentävien kaupunkisuunnitteluratkaisujen käytölle. Viherrakentaminen yhdistää ilmastonmuutoksen, luonnon monimuotoisuuden turvaamisen ja viihtyisän kaupunkiympäristön suunnittelun tarpeet.
Opiskelijaryhmä tutki Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy:n projekteja, joissa tavoitteina oli hiilen kiertokulku ja hiilensidonta teknisin keinoin. Opiskelijaryhmä tuotti Metropolian opettajille ja opiskelijoille opetusmateriaalin, jossa on kuvattu hiilen luonnollinen kiertokulku, hiilitasapainon muutokset, erilaiset hiilensidontateknologiat ja kaikki VTT:n projektit aihepiirissä. MINNO-innovaatioprojekti on avannut kanavia TKIO-yhteistyölle hiilensidontaa tekevien yritysten kanssa.
Tässä innovaatioprojektissa opiskelijaryhmä on vertaillut erilaisia fotobioreaktoreita ja levälajeja. Projektin tuotoksena on kartoitukset leväteknologiasta ja potentiaalisista yritysyhteistyökumppaneista. Lisäksi on tehty kehityssuunnitelma jatkotoimille, koostettu opetusmateriaalia, yhteinen viestintäkanava, materiaalipankki ja menetelmät yritysyhteistyön kartoittamiseen. Projektissa on havaittu, että erityisesti putkimaiset reaktorit, jossa neste tai kaasu virtaa läpi sopivat teolliseen mittakaavaan, rengaskanava-altaat jäteveden puhdistukseen ja plate-malliset reaktorit kaupunkiympäristöihin. Jatkoprojektissa tutkitaan levän toimintaa hiilinieluna.
Tässä innovaatioprojektissa on tutkittu Spirulina-mikrolevän hyödyntämistä lisäravinnetuotteissa. Levä on erotettu vedestä, kuivattu ja jauhettu jatkotutkimuksia varten. Näytteistä on sen jälkeen analysoitu kalsiumin, magnesiumin ja raskasmetallien pitoisuudet. Tavoitteena on ollut kehittää uusia lisäravinnetuotteita.
Tässä teemassa on haettu ja tutkittu erityyppisiä kiertotalouden ratkaisuja erityisesti rakentamisessa ja haettu kiertotalouden mukaisilla ratkaisuilla materiaalikiertojen elinkaarien pidentämistä, materiaalien käytön ei-jätteeksi päättymisen toimintamalleja ja sitä kautta myös resurssitehokkuutta.
Projektissa on tutkittu kiertotalouden mahdollisuuksia rakentamisessa sekä sitä, kuinka kierrätysmateriaaleja hyödyntämällä voidaan tuoda markkinoille uusia, kiertotalouden periaatteita noudattavia tuotteita. Projektiryhmä on kartoittanut mallikohteita, joissa uusia tuotteita ja materiaaleja voidaan testata ja validoida käytännön olosuhteissa.
Yhteistyössä Spolian kanssa on laadittu nykynormistoon soveltuvat testausmenetelmät, joiden avulla sivuvirroista valmistettuja materiaaleja voidaan turvallisesti tuoda markkinoille.
Lisäksi projektissa on toteutettu markkinakartoitus Spolian Nurmikivi-nimisestä tuotteesta, jossa on perehdytty tuotteen ominaisuuksiin, kilpailijoihin ja markkinapotentiaaliin.
Projektiryhmä on laatinut kattavan selvityksen markkinoille saatettavien, uudelleenkäytettyjen tuotteiden tuotevastuuvaatimuksista. Projektin tuloksia voidaan jatkossa hyödyntää uudelleenkäytettyjen tuotteiden tuotevastuun selkeyttämisessä.
Selvitys auttaa yrityksiä, viranomaisia ja muita toimijoita kehittämään toimintamalleja, standardeja, testausmenetelmiä uudelleenkäytettyjen tuotteiden ja materiaalien hyödyntämiseksi sekä tuoteturvallisuuden ja vastuullisuuden varmistamiseksi.
Spolialle tehty selvitys on kattanut lainsäädännön, hankemuodot, takuuvaatimukset, tuotevastuun takuuajan jälkeen, eri rakennustuotteet, vakuutusyhtiöiden vaatimukset, sekä suunnittelijoiden, tuotevalmistajien, tilaajien, hankkijoiden ja kuluttajien tarpeet ja vaatimukset uudelleen käytettäville rakennustuotteille.
Yhteistyöyrityksenä on tässä hankkeessa ollut Aterin. Yritys tarjoaa kestäviä ja uudelleenkäytettäviä ruokailuvälineitä sekä kierrätettäviä vaihtoehtoja. Projektiryhmä on selvittänyt yritykselle olemassa olevan kierrätysjärjestelmän ongelmia ja kehittämistarpeita.
Projektiryhmä on selvittänyt, miten yrityksestä syntyvät tuotteet ja tuotteiden materiaalit ml. tuotannon sivuvirrat voidaan tehokkaasti kierrättää takaisin kiertoon. Projektiryhmä on tutkinut mm. panttipullojärjestelmän käyttöönottoa. Projektin lopputuloksena Aterin voi pilotoida uutta kierrätysjärjestelmää ja ottaa sen käyttöön pilotoinnin jälkeen.
Kolmannes monomateriaaleista valmistettujen tuotteiden raaka-aineesta menee hukkaan jo valmistusprosessissa. Kertakäyttötuotteiden tulevaisuus on ympäristöystävällisissä monomateriaaleissa.
Projektissa on tutkittu, miten monomateriaaleista valmistettujen tuotteiden sivuvirtoja voidaan käyttää hyödyksi valmistusprosessissa ja millaisiin käyttötarkoituksiin ne soveltuvat. Projektin tavoitteena on ollut vähentää ympäristöystävällisen lopputuotteen tuotantokustannuksia ja vaikuttaa ympäristöystävällisen lopputuotteen hintaan.
Tuloksia voidaan jatkossa hyödyntää valmistusprosessissa, jossa tehostetaan hukan käyttöä ottamalla käyttöön uusia menetelmiä, tekemällä muutoksia tuotesuunnitteluun ja solmimalla kumppanuuksia kierrätys- ja materiaaliteollisuuden toimijoiden kanssa. Yhteistyöyritys, Aterin, jatkokehittää hukkamateriaalien hyödyntämistä Metropolian kanssa.
Yhteistyöyritys, Eco Casket Company Oy, on start-up-vaiheen yritys. Yritys valmistaa uudenlaisia ekologisia hauta-arkkuja ja uurnia. Yritys haluaa edistää arvokasta ja ekologista hautausta tarjoamalla asiakkailleen mahdollisuuden valita ekologisia vaihtoehtoja arkuissa ja uurnissa.
Metropolian MINNO-projektiryhmä on etsinyt ja kartoittanut hauta-arkkuihin ja uurniin sopivia ekologisia ja myrkyttömiä materiaaleja. Tavoitteena on ollut löytää vaihtoehtoja puulle materiaalina. Projektiryhmä on analysoinut ja tutkinut materiaalien saatavuutta, kestävyyttä ja jalostettavuutta. Projektiryhmä on myös suunnitellut, miten uusi liikeidea ja hautauskäytänteet saadaan jalostettua liiketoiminnaksi.
IHME-innovaatiokilpailun voittanut opiskelijaryhmä on kehittänyt puumuovikomposiittimateriaalista äänieristelevyjen valmistuksessa käytettävän raaka-aineen. Uuden tuotteen valmistuksessa hyödynnetään teollisuuden sivuvirtoja.
Projektiryhmä on suunnitellut koekappaleet, ominaisuustestit ja vertaillut koekappaleiden ominaisuuksia. MINNO-projektin tuloksena on syntynyt kattava selvitys materiaali- ja valmistusmenetelmästä, jonka perusteella voidaan arvioida tuotteen kannattavuutta.
Projektiryhmä on määrittänyt mihin rakenteisiin äänieristelevyä voidaan käyttää, miten tehdään äänieristelevyjen kiinnitykset ja tiivistykset. Projektiryhmä on luonut 3D-mallit, joilla on simuloitu äänieristelevyjen käyttöä rakenteissa. MINNO-projektin tuloksena on kattavan selvitys materiaali- ja valmistusmenetelmästä, jonka perusteella voidaan tehdä prototyyppi uudesta äänieristelevytuotteesta.
Projektiryhmä on selvittänyt, onko uudella äänieristelevyllä mahdollisuuksia Suomen ja EU:n sisämarkkinalla. Projektiryhmä on selvittänyt myös tuotehyväksynnän vaatimukset ja prosessit.
Projektiryhmä on tutkinut suomalaisen saven käyttöä eristemateriaalina ympäristörakentamisessa. Projektiryhmä on selvittänyt käytön ja jalostuksen hyötyjä ja haasteita, mahdollisuuksia ja potentiaalia toteuttamalla Ilmasto Swot -analyysin. Tutkimuksessa on tarkasteltu myös eri eristemateriaalivaihtoehtojen käytön CO2-päästöjä ja suomalaisen saven käytöstä saatavia ilmastohyötyjä ja lisäksi vaihtoehtoisia tapoja toteuttaa vesitiivis eristekerros jätealueille.
Ympäristörakentamisessa tarvitaan suojausrakenteita mm. jätealueilla. Jätealueiden pinta- ja pohjarakenteet tulee rakentaa vesitiiviiksi EU-määräysten mukaisesti. Teknisesti vaativin ja taloudellisesti kallein kerros on mineraalinen eristekerros. Tämän eristekerroksen tekemiseen on projektissa haettu suomalaiseen materiaaliin perustuvaa uutta vaihtoehtoa.
Tulokset edistävät kestävää luonnonvarojen käyttöä ja kiertotaloutta (sivuvirtojen hyödyntäminen - maa-ainesmassojen uudelleenkäyttö), kun ulkomailta tuotu raaka-aine korvataan kotimaisella raaka-aineella. Yhteistyöyritys, Arman Oy, voi jatkossa hyödyntää projektin tuloksia liiketoimintansa kehittämisessä.
Kierto ympäristöpalvelut Oy tarjoaa räätälöityjä ympäristöpalveluja kaupalle, teollisuudelle, laitoksille ja kunnille. Yrityksen palvelut suunnitellaan ja toteutetaan asiakaslähtöisesti.
Jauhesammuttimen tekninen elinikä on tyypillisesti kymmenen vuotta, jotta painelaitelain vaatimukset täyttyvät. Sammuttimet poistetaan käytöstä metallinkeräykseen jauheet sisällä. Jauheet sisältävät pääosin ravinne- ja lannoitevalmisteiden raaka-aineita. Lisäksi jauheet saattavat sisältää myös haitta-aineita ja paakkuuntumisenestoaineita, jotka vaikeuttavat niiden hyödyntämistä sammutinkäytön jälkeen. Metropolian opiskelija onkin tarkastellut ja tutkinut näiden jauheaineiden liiketaloudellista hyödyntämispotentiaalia kiertotalouden mukaisesti eri käyttökohteissa jätelain ja lannoitevalmistusasetuksen vaatimusten edellyttämällä tavalla.
Tässä teemassa on tutkittu erilaisia uusiutuvan energian käyttötarkoitusratkaisuja.
Projektissa opiskelijaryhmä on aluksi perehtynyt hybridiaurinkopaneeliteknologioihin ja paneelien erilaisiin käyttötapoihin, etenkin integroituna maalämpöjärjestelmään. Projektissa on verrattu hybridipaneeleja tavallisiin aurinkopaneeleihin. Projektissa on kehitetty viestintä- ja markkinointimateriaaleja, joilla hybridipaneelien ja lämpöpumppujen hyödyt sekä käytön mahdollisuudet on voitu esitellä yhteistyöyritys Energion asiakkaille yrityksen liiketoiminnan kehittämistä varten.
Hybridipaneelit (PVT paneelit) ovat aurinkopaneeleja, jotka tuottavat samanaikaisesti sähköä ja lämpöä. Niiden avulla saadaan jopa neljä kertaa enemmän tehoa samalta pinta-alalta tavanomaisiin aurinkopaneeleihin verrattuna. Hybridipaneelien käytön mahdollisuudet ja tuotteet ovat Suomessa vielä varsin vähän tunnettuja.
Opinnäytetyössä on tutkittu CoolRoof-kattopinnoitteen vaikutusta rakennuksen energiataseeseen ja aurinkopaneelien energiatuoton tehostamiseksi. Työssä on selvitetty CoolRoof-pinnoitteen käytön kustannuksia. Pinnoitteen käytön kustannuksia on verrattu normaaliin kattoremonttiin. Lisäksi on arvioitu, voidaanko aurinkosähköjärjestelmän investointikustannukset kattaa pinnoitteen käytön ja kattoremontin kustannusten erotuksella. Toteutunut kustannussäästö laajentaa yhteistyöyrityksen, Energion, liiketoimintamahdollisuuksia.
CoolRoof on elastomeerinen pinnoitemateriaali, joka luo vesitiiviin kalvon. Pinnoite suojaa alkuperäistä katetta uv-säteilyltä ja ilmansaasteilta. Se on asennettavissa kaikille katemateriaaleille. Pinnoite heijastaa 85 % auringonvalosta, viilentäen kattoa ja sisälämpötilaa ja pidentäen merkittävästi katon teknistä käyttöikää, 25 vuodella. Pinnoite tehostaa katolle sijoitettujen aurinkopaneelien tuottoa, kun paneelit pysyvät viileinä ja pinnoitteesta heijastuva valo heijastuu paneeleihin.
Metropolian projektiryhmä on tutkinut teoreettisesti uusia telineitä B-puolen aurinkopaneeleille yhdessä Ilmatieteen laitoksen tutkijoiden kanssa. Tutkimuksessa tarkasteltiin mahdollisuutta korvata vanhat telineet säädettävillä telineillä, jolloin paneelien kulmaa voitaisiin muuttaa ja samalla optimoida energiantuottoa eri vuodenaikoina. Tuloksia voidaan hyödyntää aurinkopaneelien tehokkuuden parantamisessa.
Projektiryhmä on selvittänyt yhteistyöyrityksen, helsinkiläisen kahvila Café Caruselin vuonna 2013 hankkimien aurinkopaneelien kunnon ja tutkinut paneelien tehokkuuden säätämistä mm. asemointia muuttamalla. Projektiryhmä on tehnyt tämän hankkeen yhdessä Ilmatieteen laitoksen asiantuntijan kanssa. Projektiryhmä on tutkinut myös käyttöliittymän hyödyntämistä. Café Carusel on saanut käyttöönsä kokonaisvaltaisen kartoituksen aurinkopaneelien nykytilasta ja suunnitelman niiden tulevalle käytölle.
Päivi Piispa
Projektipäällikkö
Puhtaat ja kestävät ratkaisut innovaatiokeskittymä
Metropolia Ammattikorkeakoulu
PL 4000, 00079 Metropolia
paivi.piispa [at] metropolia.fi (paivi[dot]piispa[at]metropolia[dot]fi)