Suomesta voisi tulla vesiosaamisen pikkujättiläinen, kun nyt vireillä olevat innovaatiot viedään maailmalle. Puhdas vesi ei ole meillekään enää luonnolahja, vaan vesien käsittely vaatii erityistä teknologiaa. Mikrobien avulla esimerkiksi jätevesistä saataisiin biojalostamoissa hyödyllisiä raaka-aineita.

Ruskea vaahto kuplii jäteveden pinnalla, kun ilmaa puhalletaan isoon selkeytysaltaaseen. Vesi virtaa kohti kalvosuodattimia. Niihin tarttuvat samean veden kiintoaineet. Mikkelin jätevedenpuhdistamon luolastossa on hyvä ilmanvaihto, sillä vedestä erotaan myös typpeä kaasuna ilmaan.

Puhdistettu vesi päätyy kirkkaana Saimaaseen eikä sisällä enää kuin hitusen typpeä lannoittamaan leviä ja vesikasveja. Denitrifikaatiobakteerien avulla jätevedestä kaasutettu typpi taas päätyy ilmakehään, mutta pitäisikö se kuitenkin ottaa talteen?

Toisaalla lannoitetehtaat kuluttavat energiaa sitomalla sähköllä ilmasta typpeä keinolannoitteisiin, joita viljelijät sitten levittävät peltoihinsa paremman sadon saamiseksi.

Mikrobien kykyyn luoda uusia raaka-aineita jätteistä on uskonut jo pitkään Elias Hakalehto. Sellutehtaan sivuvirrasta voisi mikrobien avulla biojalostamossa tuottaa raaka-aineita tai biopolttoainetta.

Tästä Hakalehdon yrityksellä on jo vahvaa näyttöä Tampereen Hiedanrannan puhdistushankkeesta.

– Mikrobien avulla voitaisiin puunjalostusteollisuuden sivuvirroista tuottaa maanparannusaineita, kemikaaleja ja energiakaasuja.

Hyödyntämisen sijaan järveen päätynyt sellutehtaan nollakuitu menee Tampereella kuitenkin tutkimusten jälkeen polttoon. Helpoin ja kukaties lyhyellä tähtäyksellä halvin keino voitti, ympäristö ehkä ei. Samalla ei syntynyt uuden taloudellisen toimeliaisuuden rakentumista jätteen muuttuessa raaka-aineeksi.

Kuten moni muukin ala, niin jätevedenpuhdistusteknologia on konservatiivista. Suuret valmistajat luottavat koeteltuun tekniikkaan eivätkä ole heti valmiita muutoksiin.

Uusia mahdollisuuksia

Mikkeliin ollaan kokoamassa pieniä vesialan yrityksiä ja startup-yrityksiä. Niille on tarjolla oma koetilansa EcoSairilan jätevedenpuhdistamon luolastossa. Tilaan johdetaan jätevettä suoraan prosessista, jolloin materiaali tarjoaa todellisen tutkimuskohteen innovaatioita etsiville pienille yrityksille.

Elias Hakalehdon pieni Finnoflag-kehitysyhtiö on vuosikymmenten ajan luonut mikrobeihin perustuvaa teknologiaa esimerkiksi vesijohtoveden laadun seurantaan. PMEU-laitteistot vahtivat vesijohtoverkkoon päätyvän veden laatua esimerkiksi Turun vesilaitoksella.

Jos veden laadussa ilmenee vikaa, mikrobiperusteinen laitteisto hälyttää etänä olevalle valvojalle.

Kiertotalouden pitäisi ottaa vauhtia teollisuudesta, jolla on mahdollisuuksia suurien massojen käsittelyyn. Tällöin päästäisiin Hakalehdon mielestä eroon saastuttamisesta ja päinvastoin puhdistettaisiin ympäristöä, kun puunjalostusteollisuuden jätteistä tulisi raaka-ainetta.

Tohtori Elias Hakalehto on Itä-Suomen ja Helsingin yliopiston dosentti, mutta on aina halunnut soveltaa tutkimustulokset nopeasti käytäntöön. Tällöin hidasliikkeinen puurtaminen akateemisella uralla ei kiinnostanut, vaan oma kehitysyhtiö on antanut väylän toimia.

– Kiertotalous ei ole taloudellisesti yhtään haastavampaa, vaan nämä ovat ihan järkevästi toteutettavia hankkeita.

Hakalehto ottaa esimerkiksi Intian, jossa kolmasosa osa pelloista on jo kemikalisoitunut  viljelykevottomaksi. Maan nykyinen poliittinen johto aikoo luopua lähivuosina myös keinolannoitteista.

Finnoflag on kymmenen vuoden ajan kehittänyt ratkaisua, jossa maaperässä itsenäisesti toimivat bakteerit pystyvät sitomaan typpeä kasvien käyttöön.

Näin kasvu voi olla jopa kaksinkertaista normaaliin verrattuna ja satotaso kohenee huomattavasti ilman kemiallisia lannoitetta. Tehokkaat bakteerit saadaan maaperään käyttämällä orgaanisia lannoitteita. Samalla keinolla voidaan ottaa eroosion köyhdyttämiä tai saasteiden pilaamia maita uudelleen käyttöön ja ravinnon tuotantoon.

– Poliittiset ja sosiaaliset ongelmat voidaan ratkaista mikrobien avulla, visioi Hakalehto.

Mikkeliin keskittynyt uutta vesiosaamista

Uuden EcoSairilan vedenpuhdistamon maanalaisessa luolastossa ei lemua sakea jätevesi kuin muutamassa paikassa. Parin vuoden ikäinen puhdistamo pitää sisällään myös vesihuollon kiertotalouteen ja digitalisaatioon keskittyvän Blue Economy Mikkeli Osaamiskeskuksen ytimen.

Se tarjoaa yrityksille TKI- ja koulutuspalveluita sekä mahdollisuuden hyödyntää ainutlaatuista testaus- ja pilotointiympäristöä oman liiketoimintansa kehittämisessä. Hakalehdon Finnoflag aikoo olla yksi näistä yrityksistä.

Nyt pilotointiluolassa on menossa japanilaisen yrityksen testi, jossa etsitään tuloksia sen valmistamien kalvojen puhdistustehosta. Jätevesi pulppuaa pikkualtaassa ja sensorit tallentavat dataa talteen.

Tarkkailutason seinällä koreilevat vihkimistilaisuudessa olleiden viiden päättäjän kädenjäljet. Ensimmäinen niistä on silloisen elinkeinoministeri Mika Lintilän punaisena hohtava kämmenen kuva.

Mikkeli on solminut työ- ja elinkeinoministeriön kanssa innovaatiotoiminnan ekosysteemisopimuksen osaamiskeskuksen kehittämiseksi vuosille 2021–2027. Mikkeli on yksi Suomen Innokaupungeista, jotka toteuttavat kaupunkien ja valtion solmimia ekosysteemisopimuksia.

EcoSairilan alueella on muutakin jätteiden hyödyntämistä, mutta uutta teknologiaa hyödyntävä jätevedenpuhdistamo uusiovesilaitoksineen, biokaasulaitos sekä monipuoliset tutkimus-, kehitys- ja testiympäristöt muodostavat kattavan kokonaisuuden uuden vesiliiketoiminnan kehittämiseen.

Blue Economy Mikkelin (BEM) tarkoitus on auttaa startup- ja pk-yrityksiä pääsemään alkuun uusien ideoiden ja innovaatioiden kehittämisessä ja kaupallistamisessa. Näitä ratkaisuja on tarkoituksena kaupallistamaa paikallisten yrityskehitysorganisaatioiden sekä kansainvälisten kumppanuuksien ja verkostojen avulla.

BEM kokoaa yhteen koulutusalan toimijoita, jotta voidaan tarjota erilaisia koulutuskokonaisuuksia ja tuotteita vesihuoltoon ja veden kiertotalouteen.

EU-rahaa halutaan lisää

Mikkelin kehitysyhtiö Miksei aikoo haalia Euroopan unionista yhä enemmän korvamerkitsemätöntä rahaa Etelä-Savoon. Tämä vaatii aktiivista rahoituslähteiden ja isojen EU-hankkeiden seurantaa.

Kasvavan rahoitushakuosaamisen uskotaan helpottavan onnistumia eurovirtojen ohjaamisessa maakuntaan.

Kaksi Blue Economy Mikkeli Water -klusteriin kuuluvaa vesialan yritystä sai viime vuonna merkittävän CircInWater innovaatiotukipäätöksen yhteishankkeelleen. Hankkeen tavoitteena on nopeuttaa älykkäiden vesiratkaisujen kehittämistä ja käyttöönottoa.

Asiantuntija Saija Tillgren kertoo, että pk-yritykset voivat tässä hankkeessa saada jopa sataprosenttisen tukirahoituksen uuden tuotteen, palvelun tai menetelmän kehittämiseen.

Bioresque on Finnoflagin ja Suomen Ekosovelluksen hanke, joka sai 100 prosentin tuen CircInWater -innovaatio-ohjelmasta, jota muiden eurooppalaisten partnereiden lisäksi on toteuttamassa MikseiMikkeli ja BEM.

Yritykset kehittävät BioResque-hankkeessa selluloosapohjaisesta sedimentistä mikrobien ja niiden entsyymien avulla kemikaaleja, kaasuja ja maanparannusainetta.

CircInWater-hankkeessa jaetaan myös 4000 osaamis- ja 2000 euron kansainvälistymisseteleitä. Jälkimmäisiä on jaossa kymmenen kappaletta pk-yrityksille, jotka ovat lähdössä lokakuun vesialan tapahtumaan New Orleansiin Yhdysvaltoihin.

Huoltovarmuus mikrobien varassa

Kriisitilanteissa Suomen ruoantuotanto joutuu koetukselle, jos keinolannoitteiden saatavuus häiriintyy tai katkeaa. Tämä nähtiin jo Ukrainan sodan alettua, kun osa maailman lannoiteteollisuudesta joutui sodan jalkoihin

Elias Hakalehto näkee bioteknologian tässä vaihtoehtona tuottaa viljelyn tarvitsemia maanparannusaineita ja lannoitteita.

Myös energian tuottamisessa mikrobit voisivat olla yksi ratkaisu. Biovedyn tuottaminen ei ole hankalaa, sillä eri biologiset prosessit tuottavat vetyä ja näitä voidaan kiihdyttää. Ongelmana on vedyn kerääminen ja talteenotto, mutta siihenkin etsitään Suomessakin uusia ratkaisuja.

– Ratkaisuja pitää määrätietoisesti kehittää ja silloin esimerkiksi vedenpuhdistuslaitokset muuttuisivat samalla energiaa tuottaviksi laitoksiksi. Ihmisen talous pitäisi sopeuttaa osaksi luonnon taloutta, Hakalehto sanoo.

Mikrobit ovat kaikkialla läsnä olevia, joten niiden tutkimusta voi hyödyntää monessa, kuten terveydenhoidossa, kiertotaloudessa, ravinnontuotannossa, ympäristönsuojelussa ja eri teollisuuden aloilla, hän kuvaa yrittäjyyttään.

Tämä artikkeli on osa Blue Economy Mikkeli -artikkelisarjaa, joka on toteutettu BEM osaamiskeskus IlI -hankkeessa. Hanketta rahoittavat Euroopan aluekehitysrahasto ja Mikkelin kaupunki. EU-rahoituksen myöntänyt viranomainen on Etelä-Savon maakuntaliitto. Mikkeli on yksi Suomen Innokaupungeista, jotka toteuttavat kaupunkien ja valtion solmimia ekosysteemisopimuksia. Innokaupungit ovat uuden ajattelun tukijoita ja kirittäjiä, muutoksen edelläkävijöitä.