Olosuhdehuone
BIOPRO365-hankeparin investointiosuudessa käyttöönotettava olosuhdehuone mahdollistaa ympärivuotisen kasvien kasvatuksen, turpeettomien kasvatusalustojen kehittämisen sekä biotalouden sivuvirtojen kustannustehokkaan testaamisen uusiksi tuotteiksi.
Investointihanke on Euroopan unionin osarahoittama (JTF-rahoitus). Rahoittavana viranomaisena toimii Pohjois-Savon liitto. Hanke on saanut 70 % EU-tukea ja 30 % koostuu yritys-, kunta-, ja omarahoituksesta.
Investointihanke toteutetaan yhtenä työpakettina, josta vastaa Savonia-ammattikorkeakoulun Bio- ja kiertotalouden tutkimusala.
Olosuhdehuoneen tavoitteena on tarjota ympärivuotista kasvien kasvatusta, turpeettomien kasvatusalustojen kehittämistä ja biotalouden sivuvirtojen kustannustehokasta testausta uusien tuotteiden tuottamiseksi. Kiertotalouden turpeettomien uusiotuotteiden kehittämiseksi Savonian Bio- ja kiertotalouden laboratorion välittömään läheisyyteen luodaan osana BIOPRO365-hankeparin investointihanketta ympärivuotiseen käyttöön soveltuva olosuhdehuone.
Olosuhdehuoneessa voidaan mallintaa kriittisiä tekijöitä, kuten veden pidätyskykyä ja ravinteiden kierrätystä biotalouden sivuvirroista kasvualustoihin. Siinä myös huomioidaan kasvien kasvun kannalta tärkeimmät ja kriittiset olosuhdetekijät, kuten lämpötila, kosteus ja valonsäätely. Savilahden kiertotalouden osaamiskeskittymä tarjoaa palveluja yritysten tarpeiden mukaisesti liiketoiminnan kasvattamiseen ja kehittämiseen kiertotalouden saralla.
Toimenpiteet
Olosuhdehuoneen investoinnin suunnittelu kierrätyslannoitteiden ja maanparannusaineiden kehittämiseksi yritysten tarpeiden mukaisesti
Maakunnassa löytyy suuri määrä erilaisia maatalouden ja teollisuuden alihyödynnettyjä sivuvirtoja, kuten erilaiset peltobiomassat ja elintarviketeollisuuden sekä puutuoteteollisuuden sivuvirrat. Nämä toimivat raaka-aineena maanparannusaineiden ja kierrätyslannoitteiden valmistuksessa kiertotalouden tarpeisiin. Investoitavassa olosuhdehuoneessa pystytään simuloimaan ilmastonmuutoksen aiheuttamia muutoksia, kuten pitkiä kuivia jaksoja tai sadekausia sekä demonstroimaan uusiotuotteiden ominaisuuksia yritystarpeiden mukaisesti. Tällaisia ovat mm. veden pidätyskyky ja ravinteiden kierto testattavasta sivuvirrasta kasvien käyttöön.
Merikonttiin rakennettavan olosuhdehuoneen kontin investointi sisältää konttiin rakennetut toimintavalmiit automatisoidut 1. valaisujärjestelmän, 2. lannoitusjärjestelmän, 3. kastelujärjestelmän, 4. kosteuden säätelyjärjestelmän, 5. hiilidioksidin annostelujärjestelmän sekä 6. lämpötilan- ja ilmanvaihdonjärjestelmät. Konttiin luodaan vesiyhde sisään ja ulospäin viemäröinti, jotta jätevedet pystytään käsittelemään. Olosuhdehuoneessa kasveja kasvatetaan kahdella pitkällä sivulla ja useammassa tasossa.
Järjestelmien yksityiskohtaiset kuvaukset:
1. Valaisujärjestelmä: olosuhdehuoneeseen asennetaan valaisujärjestelmä siten, että kasvit saavat riittävän valon joka tasolla. Kasvivalot tulevat kattoon hyllyjen yläpuolelle sekä hyllytasojen alapuolelle. Kasvien kasvun kannalta tärkeän valon määrän tarve mahdollistetaan aallonpituuksiltaan säädettävällä valoratkaisulla, joka mahdollistaa myös erilaisten aallonpituuksien vaikutuksen testaamisen.
2. Lannoitusjärjestelmä: olosuhdehuoneeseen asennetaan kasvien lannoitusjärjestelmä, joka toimii automaattisesti kastelun tavoin ja lannoitusta on mahdollista säätää tarpeen mukaan. Lannoitusvesi voidaan syöttää kastelujärjestelmään, jonka avulla ravinneliuos kiertää kastelujärjestelmässä kasteluveden mukana.
3. Kastelujärjestelmä: olosuhdehuoneeseen asennetaan automaattinen säädeltävä suljettu kastelujärjestelmä, joka vähentää lannoitteiden käyttöä kaikkiin kasvatustasoihin.
4. Kosteuden säätelyjärjestelmä: olosuhdehuoneeseen asennetaan ilmankosteuden säätelyjärjestelmä, sillä optimaalisesti ilman kosteus ei saa nousta yli 80 % missään olosuhteissa (yli 80 % kosteus altistaa kasvit erilaisille kasvitaudeille ja homeille), ilmankosteus tyypillisesti tulisi olla 60–80 %. Ilmankosteuden säätelyjärjestelmä mahdollistaa myös erilaisten kosteuspitoisuuksien vaikutusten testaamisen kasvien kasvuun olosuhdehuoneessa.
5. Hiilidioksidin annostelujärjestelmä: olosuhdehuoneeseen asennetaan hiilidioksidin annostelujärjestelmä, kasvit tarvitsevat hiilidioksidia yhteyttämiseen, hiilidioksidi edistää näin kasvien kasvua. Hiilidioksidin annostelujärjestelmä mahdollistaa myös erilaisten hiilidioksidiannosten tutkimisen.
6. Lämpötilan- ja ilmanvaihdonjärjestelmät: olosuhdehuoneeseen soveltuvat lämpötilan- ja ilmanvaihdonjärjestelmät, jotta lämpötilaa saadaan säädettyä kasvien kasvun kannalta sopivaksi kasvilajikohtaisesti sekä riippuen koejärjestelystä ja samalla varmistetaan, että lämpötila saadaan myös pidettyä talviolosuhteissa riittävänä kasvien kasvulle.
Olosuhdehuoneen analyysilaitteiden investoinnit kierrätyslannoitteiden ja maanparannusaineiden kehittämisen tueksi.
Tämän toimenpiteen ansiosta osana olosuhdehuoneen toimintaa pystytään tarjoamaan yrityksille maanparannusaineiden ja kierrätyslannoitteiden kehitystyössä niin sanotut perusmääritykset eli pH:n ja johtokyvyn määrittämisen.
Turpeettomien uusiotuotteiden kehittämisessä on ensiarvoisen tärkeää arvioida kasvualustan ominaisuuksia, kuten pH:ta ja johtokykyä, jotta kasveille pystytään optimoimaan olosuhteet. Näiden määrittämiseksi hankitaan:
- Tasoravistelija maanäytteiden uuttamiseksi ja pH:n ja johtokyvyn määrittämiseksi.
- Multimittari pH:n ja johtokyvyn määrittämiseen: maanäytteiden ominaisuudet voidaan mitata tasoravistelija käsittelyn jälkeen.
- Hydridinmuodostusjärjestelmä ICP-OES:lle elohopean määrittämiseksi.
Olosuhdehuoneen 3D-mallinnus