1. yle.fi
  2. Uutiset
  3. kierrätysmateriaalit

Koulun taakse rakennettiin meluvalli keinokivestä – suomalaisresepti voisi korvata betonin, joka aiheuttaa ison osan maailman ilmastopäästöistä

Lappeenrannassa on kokeiltu rakentamista keinotekoisesta kivimateriaalista, jossa on hyödynnetty teollisuuden jätteitä. 

kierrätysmateriaalit
Lappeenrantaan rakennetaan meluvallia koulun taakse.
Geopolymeerikomposiitti valmistetaan teollisuuden ylijäämistä. Meluvallin kappaleet ovat saaneet muotonsa valamalla.Silva Nieminen / Yle

Lappeenrannassa Pontuksen koulun takana kulkee junarata. Se on osa itäisen Suomen päärataa, jonka raiteilla junat kulkevat vilkkaasti joka päivä. Melu on sen mukainen.

Koulun ja junaradan väliin on rakenteilla melueste. Päällepäin melueste näyttää ihan tavalliselta. Se on rakennettu betonin näköisistä paloista, joita on kasattu toistensa päälle.

Todellisuudessa se on kuitenkin jotain ihan muuta. Palikoiden rakennusmateriaali ei ole betonia vaan geopolymeeria. Osa paloista on valettu muotiin ja osa on tulostettu 3D-printterillä.

Yksinkertaistettuna geopolymeerikomposiista voidaan valmistaa betonin kaltaista keinokiveä. Ainesosat tulevat eteläkarjalaisen metsä- ja kaivosteollisuuden sivuvirroista. Se tarkoittaa jätettä, joka jäisi muuten käyttämättä.

Lappeenrantaan rakennetaan meluvallia koulun taakse.
Osa meluvallin palikoista on tulostettu 3D-printterillä. Jokainen pala on omanlaisensa.Silva Nieminen / Yle

Geopolymeerikomposiittien valmistuksessa on hyödynnetty esimerkiksi tuhkaa, lietteitä ja rikastushiekkaa.

— Voimme alentaa hiilijalanjälkeä ja tehdä huomattavasti ympäristöystävällisempää tavaraa, kertoo LUT-yliopiston dosentti ja hankekoordinaattori Jutta Nuortila-Jokinen.

Meluaidan rakentaminen geopolymeerista on osa vuosina 2017-2020 toteutettua Urban Infra Revolution -hanketta, jota johti Lappeenrannan kaupunki. Mukana kehitystyössä on ollut LUT-yliopisto ja lukuisia yrityksiä.

Hankkeessa on etsitty ratkaisuja kierrättää materiaaleja ja kehittää uusia kaupunkirakentamisen tapoja.

Vaihtoehto betonille

Sementti, jota käytetään betonin valmistamiseen, tuottaa arviolta kahdeksan prosenttia kaikista maailman hiilidioksidipäästöistä. Betoni on maailman käytetyin rakennusaine.

Geopolymeerikomposiittien ilmastonmuutosta kiihdyttävät vaikutukset ovat LUT-yliopiston tutkimuksen (siirryt toiseen palveluun) mukaan lähes 60 prosenttia pienemmät verrattuna betoniin.

Vaikka raaka-aine olisi kierrätetty, se ei automaattisesti tarkoita sitä, että tuote olisi ympäristöystävällinen. Sen vuoksi hankkeessa kokeiltiin erilaisia reseptejä, joilla keinokiveä pystyttiin tekemään.

Pontuksen koulun ja junaradan väliin nouseva melueste tulee olemaan 100 metriä pitkä. Korkeus on vain metrin, koska se rakennetaan harjun päälle.

Lappeenrantaan rakennetaan meluvallia koulun taakse.
Urban Infra Revolution hanke päättyi vuoden vaihteessa. Meluvalli valmistuu kevään aikana. Silva Nieminen / Yle

Melueste ei ole vielä täysin valmis, sillä pakkaskelit viivyttävät viimeistelyä.

— Melueste koostuu viidestä palasta. Kolme palaa on tehty valetuista elementeistä ja kaksi palaa tulostetuista moduuleista. Näissä on hyödynnetty pikkuisen eri reseptejä ja nyt nähdään miten ne eroavat toisistaan, Urban Infra Revolution -hankkeen asiantuntija Terhi Jantunen Lappeenrannan kaupungilta kertoo.

Pontuksen koulun ja radan välissä seisovalla meluesteellä on kaksi tärkeää tehtävää. Ensimmäinen on luonnollisesti hiljentää junaradan ääniä koulun suuntaan. Toinen on testata geopolymeerikomposiittien kestoa.

— Olemme tehneet etukäteen mittauksia ja altistaneet materiaalia säteilylle. Sitä on sulatettu ja jäädytetty moneen kertaan, jotta olemme nähneet miten ne vaikuttavat materiaaliin. Varsinainen koe on kuitenkin nyt Pontuksen koulun takana, Jutta Nuortila-Jokinen kertoo.

Lappeenrantaan rakennetaan meluvallia koulun taakse.
Geopolumeerikomposiitti näyttää ulospäin betonilta, mutta sen valmistus on ympäristöystävällisempää. Silva Nieminen / Yle

Rakennusmateriaalina geopolymeerikomposiitit käyttäytyvät valettuna tavallisen betonin tavoin. 3D-tulostetut palat ovat sen sijaan jokainen erilaisia ja niiden kasaaminen on käsin koottava palapeli.

Betoni tarvitsee sisäänsä aina tukirakenteet ja muodot ovat sen vuoksi aina kulmikkaita. Geopolymeerikomposiitin voi kovettaa kuidulla ja se vapauttaa suunnittelijoiden mielikuvituksen. Myös 3D-tulostus lisää vaihtoehtoja.

— Voimme vapauttaa muotokielen. Voimme valmistaa pyörteitä tai roikkuvia muotoja. Ennen esimerkiksi kirkon rakentajat ovat osanneet tehdä holveja, mutta betonista ei sellaisia suoraan ole voinut tehdä, Nuortila-Jokinen sanoo.

Hinta määrittää

Voisiko geopolymeerikomposiiteista joskus olla kokonaan betonin korvaajaksi? Ei, sanoo Jutta Nuortila-Jokinen.

Teollisuuden sivuvirtojen volyymit eivät riitä paikallisesti. Ongelma on myös hinta. Halvimmillaan geopolymeerikomposiitit voivat olla saman hintaisia kuin betonikin, mutta kalleimmillaan moninkertaisia.

— Kiertotaloudessa törmätään aina siihen, että kun verrataan neitseelliseen raaka-aineeseen, hinta on kalliimpi. Potentiaalia tällä kuitenkin on. Ei kilpailija betonille, mutta täydentävä, Nuortila-Jokinen sanoo.

UPM paperitehdas
Etelä-Karjalassa on paljon metsäteollisuutta, jonka ylijäämää on hyödynnetty. Ismo Pekkarinen / AOP

Koska hinta on usein määräävässä asemassa, kierrätysmateriaalien lisäämiseen tarvittaisiin apuvoimia. Lainsäädännöllä volyymia voitaisiin kasvattaa.

— Australiassa neljäsosa rakennusmateriaalista pitää olla kierrätysmateriaalia. Se luo kysyntää ja markkinat. Lainsäädäntö on hyvä renki alussa, kun halutaan, että käyttö yleistyy, Nuortila-Jokinen sanoo.

Matka on vasta alussa

Geopolymeerikomposiitti on erinomainen materiaali käytettäväksi esimerkiksi silloin, kun halutaan muotoja tai vedenalaisia rakenteita. Yksi hyvä kohde voisi olla teollisuudessa käytettävät altaat.

Jos teollisuusallas tilataan ulkopuolelta, sen toimitusaika on helposti ainakin vuosi. Jos paikalle sen sijaan tuotaisiin 3D-printteri, allas voisi olla valmis - ja ennen kaikkea juuri omaan paikkaansa täydellisesti sopiva - muutamassa kuukaudessa. Myös kuljettamiselta vältyttäisiin.

— Allas saataisiin teollisuustuotantoon paljon nopeammin. Altaan muoto saataisiin myös optimoitua. Se on alue, jossa geopolymeerikomposiittien isoimmat edut ovat tällä hetkellä nähtävissä, Nuortila-Jokinen sanoo.

Lappeenrantaan rakennetaan meluvallia koulun taakse.
Yksi pala painaa noin 60 kiloa. Keskenään erilaiset palat pitää sovitella paikoilleen käsin. Silva Nieminen / Yle

Geopolymeerikomposiittien matka on vasta alussa. Kolmivuotinen hankkeessa on nähty vain pintaraapaisu. Suomen mittakaavassa Pontuksen koulun takainen melueste on kuitenkin toistaiseksi yksi suurimmista konkreettisista rakennelmista.

— Meluvalli on yksi ensimmäisistä tämän mittakaavan toteutuksista Suomessa. Mutta geopolymeerikomposiitit ovat iso osa-alue, joita viedään monella suunnalla eteenpäin, asiantuntija Terhi Jantunen Lappeenrannan kaupungilta sanoo.

— Kolme vuotta on aivan äärimmäisen lyhyt aika. Emme ole ehtineet tonkia vielä paljoakaan, hankekoordinaattori Jutta Nuortila-Jokinen jatkaa.

Lue seuraavaksi