Mitä turpeen tilalle? -webinaari 10.2. klo 9–10.15. Miltä turpeen tulevaisuus näyttää? Miten turvetta voidaan korvata uusilla materiaaliratkaisuilla? Millaisia markkinoita ja kehittämistä tarvitaan?

1. 1 10.2.2022
Paju ‒ puskista biokiertotalouteen
Anneli Viherä-Aarnio
Erikoistutkija, Luonnonvarakeskus
Turve, Tiede ja Tulevaisuus
Mitä turpeen tilalle?
-webinaari 10.2.2022

2. 2
Pajut biokiertotaloudessa
Materiaaleja, arvoaineita, ympäristöhyötyjä
Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 11/2022
Toimittajat:
Anneli Viherä-Aarnio, Tuula Jyske ja Egbert Beuker
Kirjoittajat Lukesta:
Lasse Aro, Egbert Beuker, Marleena Hagner, Paula Jylhä,
Tuula Jyske, Kirsi Järvenranta, Hanna Kekkonen, Petri
Kilpeläinen, Anuj Kumar, Jaana Liimatainen, Jyri Maunuksela,
Veikko Möttönen, Pertti Pulkkinen, Kimmo Rasa, Auvo
Sairanen, Juha Siitonen, Aki Sinkkonen, Jenni Tienaho,
Eeva-Maria Tuhkanen, Anneli Viherä-Aarnio
Kirjoittajat Aalto-yliopistosta:
Jinze Dou, Pirjo Kääriäinen, Tia Lohtander, Tapani Vuorinen
10.2.2022

3. 3
Raportti pajusta ‒ miksi?
1. Pajusta raaka-aineena on viime vuosilta paljon uutta tutkimustietoa.
2. Pajun lyhytkiertoviljely kiinnostaa taas: turvemaat, kosteikkoviljely…
→ Aiemmat energiametsäprojektit tuottaneet paljon tietoa
→ Pajun kasvatuksen periaate ja rajoitteet tulee tuntea.
3. Tarjoaako pajun kasvatus ympäristöhyötyjä tai ratkaisuja uusiin
kysymyksiin?
→ Monimuotoisuus, hiilen sidonta, kosteikkoviljely,
viherrakentaminen…
➔ Voisiko paju viljelykasvina ja raaka-aineena olla osa
kestävää biokiertotaloutta?
➔ Lisäansiot viljelijöille, tuotteet, innovaatiot…
10.2.2022

4. 4 10.2.2022
Paju raaka-aineena
Erkki Oksanen/Luke

5. 5
Paju raaka-aineena
Pajun puuaineelle ovat ominaisia läpimitaltaan suuret
putkilot → puuaine on kevyttä ja huokoista.
Pyrolyysillä biohiiltä → sama suurihuokosinen rakenne
toistuu biohiilessä → suurissa huokosissa vesi on kasvien
saatavilla maanparannusaineessa.
Biohiilellä on lukuisia muitakin sovelluskohteita.
Pajun puuaine sopii hyvin myös osaksi biokomposiitteja.
Pyrolyysissä saatava nestejae on tehokas
kasvinsuojeluaine: kotilokarkoite, kirvojen ja rikkakasvien
torjunta, mutta vaatii hyväksymisprosessin.
10.2.2022
Rasa ym. 2021

6. 6
Paju raaka-aineena
Pajun sisäkuoressa on vahvoja kuitukimppuja:
• soodakeitolla kimput erilleen
• rungon vuosikasvun pituisia
• sulfaattikeitolla kuidut erilleen:
• pituus 1,2–1,7 mm, paksu soluseinä, kapea
soluontelo
• estävät Staphylococcus aureus bakteerin kasvua
• absorboivat UV-säteilyä
Mahdollisia sovelluksia:
• komposiittien vahvikkeet, erittäin vahva paperi
• estokalvoja UV-säteilylle ja hapelle
• huokoinen hiili → sähköakut
10.2.2022
10 μm Dou ym. 2016, Dou ym. 2019

7. 7
Paju raaka-aineena
Pajun kuoren perinteinen käyttö
• lääkkeenä tulehduksiin ja kivun lievitykseen → salisiini,
asetyylisalisyylihappo, aspiriini
• nahan parkitukseen ja värjäykseen
Pajun kuoren uuteaineet (fenoliglykosidit, tanniinit)
• antiviraalisia, antibakteerisia ja antioksidatiivisia
• tehokkaita vaipattomia enteroviruksia, Escherichia colia
ja Staphylococcus aureusta vastaan
Mahdollisia sovelluksia:
• toiminnalliset ominaisuudet pakkausmateriaaleissa:
• UV- tai happisuoja, antimikrobinen pinnoite
• biopohjaiset väriaineet, suoja UV-säteilyltä
10.2.2022
Anneli Viherä-Aarnio/Luke

8. 8
Paju raaka-aineena
Kuivikkeissa turpeen korvaajana
Eläinten hyvinvoinnin edistäminen uusien materiaaliratkaisujen ja
käytäntöjen avulla: monitieteellisellä tutkimuksella kohti eläintauditonta
tulevaisuutta NOZOON 1.4.2021 – 31.12.2023
• tavoitteena löytää kuiviketurpeelle vaihtoehtoja
(broilerituotannon korkea laatu, alhainen tautitilanne, hyvinvointi)
• pajun kuoriuute on anti-inflammatorinen, antibakteerinen,
antiviraalinen, antioksidatiivinen
• pajurouhe, paju-uute, rahkasammal, kutterinlastu,
hampunpäistäre, ruokohelpi, 0-kuitu
• sellaisinaan ja erilaisina seoksina
Jaana.Liimatainen@luke.fi
10.2.2022
Erkki Oksanen/Luke

9. 9 10.2.2022
9 10.2.2022
Pajun lyhytkiertoviljely
Erkki Oksanen/Luke

10. 10
Pajun lyhytkiertoviljely
Lyhytkiertoviljelyllä tarkoitetaan nopeakasvuisten, vesoista
uudistuvien lehtipuulajien kasvatusta lyhyin kiertoajoin ja tiheässä
kasvatusasennossa.
Paju sopii lyhytkiertoviljelyyn: nopea kasvu, vesominen korjuun
jälkeen, pistokaslisäys, mahdollisuus koneellistaa työvaiheet.
Paju tarvitsee hyvän kasvupaikan kasvaakseen ja tuottaakseen
hyvin → Hyväkuntoinen, viljava pelto, pH 5,5-7,5.
Viljeltävän lajikkeen tulee olla ilmastonkestävä, kasvupaikalle
sopiva ja kestävä tauteja ja tuholaisia vastaan.
10.2.2022
Erkki Oksanen/Luke

11. 11
Pajun lyhytkiertoviljely
Pajun lyhytkiertoviljely vaatii tehokkaita toimia:
• maanmuokkaus
• kalkitus (turvepohjat)
• pintakasvillisuuden torjunta (pellot)
• toistuvat lannoitukset
• korjuu 3–5 vuoden välein
• kokonaisikä n. 20 v., lopuksi kantojen murskaus.
Viljelyyn käytetään jalostetun lajikkeen (klooni) pistokkaita.
10.2.2022
Erkki Oksanen/Luke

12. 12
Pajun lyhytkiertoviljely
Kasvatusmalli suonpohjalla
10.2.2022
Kalkitus
Puuntuhka-
lannoitus
(Heinäntorjunta) Istutus Lannoitus Lannoitus Lannoitus Lannoitus Lannoitus Lannoitus
Perustamisvaihe Kasvatusvaihe Viljelmän lopetus
Aika, v
Alasleikkuu
0 1 2 5 8 11 14 17 20
Korjuu 1 Korjuu 2 Korjuu 3 Korjuu 4 Korjuu 5 Korjuu 6
Kosteikkoviljelyssä
pohjavesipinnan
säätöjärjestelmä

13. 13
Pajun tuotannon ja biojalostuksen kannattavuustekijät
10.2.2022
Viljely Jalostus
Keinoja kustannusten
alentamiseksi:
• viljelmien suurentaminen ja
keskittäminen
• tehokkaammat korjuumenetelmät
• kierrätyslannoitteet?
Pajuviljelmä
Kustannukset:
• Viljelmän perustaminen, hoito,
korjuu ja lopetus
Tuotot:
• Pajusta maksettava yksikköhinta
• Biomassan tuotos ja laatu
• Viljelijätuet
• Mahdollinen
hiilikompensaatio
Tuotot:
• Tuotteista saatava hinta
Kustannukset:
• Pajusta maksettava hinta portilla
• Prosessointikustannukset

14. 14 10.2.2022
Pajunviljelmän ympäristövaikutukset
Erkki Oksanen/Luke

15. 15
Luonnonpajukot
Pajuviljelmän
ympäristövaikutukset
10.2.2022
Hiilen sidonta
• maanpäälliseen osaan
• juuristoon
• maaperään
• Jätevesien puhdistus
• Saastuneen maan puhdistus
• Hulevesien hallinta
• Eroosion torjunta
Paju vaatii
jatkokäsittelyn
Maanmuokkaus, lannoitus,
kemiallinen heinäntorjunta
• Vesistökuormitus
• Kemikaalien vaikutukset eri eliöihin
• pölyttäjien ravintokasvi keväällä
Maisema
Monimuotoisuus
• viljelmät monokulttuureja
• viherrakentaminen
Nopea kasvu
Tiheä
hienojuuristo
Hyönteispölytys
Tiheä kasvusto
Paju-
tuotteiden
elinkaari

16. 16
Tutkimus- ja kehittämistarpeita
10.2.2022
Pajunviljelyn kannattavuus paremmaksi:
• tuotos ylös, yksikköhinta ylös, tuet, hiilikompensaatio
• hoito- ja korjuukustannukset alas
Viljelyvarmat kloonit myös pohjoisemmille alueille Suomessa
Pajunviljelyn ympäristövaikutukset:
• hiili, vesistökuormitus, torjunta-aineet > mekaaninen
heinäntorjunta
Raaka-ainetutkimus ja tuotekehitys
Kehitettävä koko ketjua:
• viljely → raaka-aine → jalostamoprosessit → tuotteet

17. 17 10.2.2022
Kiitos!
anneli.vihera-aarnio@luke.fi
http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-380-368-8