Biohiilen käyttömahdollisuudet asfaltin valmistuksessa

Abstract

Suomen asettama hiilineutraaliustavoite vuodelle 2035 on merkittävä suunnanmuutos energiasektorilla kohti kestävämpää ja vähähiilistä tulevaisuutta. Tavoitteen keskeisenä periaatteena on tasapainottaa hiilidioksidipäästöjä siten, että nettopäästöt olisivat nolla tai jopa negatiiviset vuoteen 2035 mennessä. Tämä tarkoittaa, että kaikki hiilidioksidipäästöt, jotka syntyvät esimerkiksi energiantuotannossa, liikenteessä, teollisuudessa ja maataloudessa, tulisi kompensoida luomalla uusia hiilinieluja tai hyödyntämällä muita keinoja hiilidioksidin sitomiseksi ilmakehästä. Biohiili on yksi IPCC raportissakin tunnistettu keino sitoa hiilidioksidia pysyvästi. Tutkimuksen päämääränä oli kattavasti arvioida ja testata biohiilen vaikutuksia asfaltin runkoaineena, hyödyntäen sekä kirjallisuuskatsausta että laboratoriotutkimusta. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten biohiilen käyttö vaikuttaa asfaltin ominaisuuksiin ja miten sitä voidaan optimaalisesti hyödyntää asfaltin tuotannossa. Laboratoriotutkimuksessa mitattiin asfaltin fysikaalisia ja mekaanisia ominaisuuksia.

Laboratoriotutkimukset aloitettiin 2 % ja 4 % biohiilen määrällä. Tilavuussuhteutuksen avulla selvitettiin optimaalisen sideaineen määrän. Tutkimuksessa selvisi, että biohiilen rakenne lisää sideaineen tarvetta verrattuna referenssimassaan. Biohiilireseptien sideainepitoisuudet nousivat selvästi referenssiresepteihin verrattuna eikä Asfalttinormien ohjeellisia tilavuussuhteita kyetty löytämään kaikkien mitattavien ominaisuuksien kohdalla. Jatkotoimena päätettiin tutkia toiminnallisia ominaisuuksia pienemmällä yhden prosentinbiohiilimäärällä. Tällöin halkaisuvetolujuudet alenivat biohiilen lisäyksen myötä sekä kuivana että märkänä referenssiin verrattuna. Myös vedenkestävyys aleni molemmissa testattavissa massoissa. Biohiilen täysimääräinen hyödyntäminen asfaltin valmistuksessa edellyttää jatkotutkimuksia ja kehitystyötä. Keskeisiä jatkotutkimusaiheita ovat oikean biohiilen valinta esimerkiksi rakeisuuden osalta, optimaalisen biohiilimäärän määrittäminen sekä biohiilen vaikutukset asfaltin koko elinkaaren aikaisiin ominaisuuksiin. Jatkotutkimukset auttavat varmistamaan biohiilen tehokkaan ja kestävän käytön asfaltin valmistuksessa, edistäen samalla kestävän infrarakentamisen tavoitteiden saavuttamista.