Puhutaan puusta: Ruokaa ikkunattomasta puulaatikosta

Pasi Herrasen kehittämä innovaatio, koivuvanerista rakennettu ikkunaton kasvihuone, voisi tarjota ratkaisun ekologisesti kestävään ruoantuotantoon. Innovaation mullistavuus piilee kasvihuoneen kosteuden hallinnassa tyhjiökuivaamalla ja veden sekä ravinteiden kierrättämisessä.

Teksi: Netta Böök

Tältä voisi tulevaisuudessa näyttää kasvihuoneviljely. Kuva: Arkworks Arkkitehdit Oy

Onko tämä sensaatio vai hulluutta: umpinainen, puurakenteinen kasvihuone? Kasvihuoneethan tehdään lasista. Mitä tiedämmekään puusta ja kosteudesta? Ainakin sen, ettei pitkäaikainen kosteus ole rakenteissa hyvä juttu, ja kasvihuone on tyypillisesti kostea.

Ei diplomi-insinööri Pasi Herranenkaan ollut alun perin aikeissa suunnitella puurakenteista kasvihuonetta. Mutta hän pohti puun käyttöä uudelta kantilta ja oivalsi, että kosteutta voi hallita tyhjiökuivaamisella.

”Kun sain laskettua, mihin se energiateknisesti taipuu, innostuin.”

Kasvihuone tuntui luontevimmalta koekäyttökohteelta Herrasen innovaatiolle, jonka nimi on VIS, Vacuum Insulation System.

Idea perustuu siihen, että puu suojataan säältä ilman- ja vedenpitävällä pinnoitteella, kuten alumiinilla, ja tiiviys varmistetaan niin, ettei rakenteeseen pääse kosteutta ulkoa. Eriste on vulkaanista kiveä. Sisälle asennetaan anturit raportoimaan puun kosteudesta, ja mikäli ylimääräistä kosteutta havaitaan, se poistetaan tyhjiökuivaamalla.

Tyhjiöpumpulla synnytetään tilapäisesti alipaine, jolloin puuhun sitoutunut vesi alkaa kiehua ja ylimääräistä kosteutta saadaan poistettua. Tyhjiökuivauksen avulla rakenteita voidaan myös jäähdyttää.

Parhaiten tarkoitukseen sopii Herrasen mukaan koivuvaneri, sillä se on lujaa ja sen dimensiot muuttuvat vähiten kosteuden vaihdellessa. Olennaista on myös puun matala lämmönjohtavuus eli hyvä lämmöneristävyys sekä hengittävyys eli se, että puu hygroskooppisena materiaalina pystyy varastoimaan ja luovuttamaan vesihöyryä.

Diplomi-insinööri ja projektipäällikkö Pasi Herranen Plant Factoryn vanerirunkoisen kattoelementin ääressä. Kuva: Orvokki Ihalainen

Ensimmäisiä alumiinipäällysteisiä koivuvanerielementtejä on jo pantu koetukselle: Piikkiöön Luken maille pystytettiin syksyllä tasakattoinen koehalli. Ei tarvittu betonia, sääsuojausta eikä lämmitystä. Itse pilottielementit ovat seisseet sään armoilla jo vuoden, ja kovasta kosteusrasituksesta huolimatta ne ovat Herrasen sanoin yhä ”ihan terveet”.

Rakenne on Herrasen mukaan lisäksi ekologinenkin. Vahvalla puurungolla ja alumiinilla tavoitellaan kestävyyttä ja pitkäikäisyyttä. Modulaariset elementit ovat purettavissa ja käytettävissä uudelleen.

Ekologisesta näkökulmasta kiinnostaa ennen kaikkea suljetun kierron kasvihuonejärjestelmä, jota Luken koehallissa aletaan kesällä kokeilla. Luke tutkii, kehittää ja tehostaa vertikaaliviljelyä tässä ikkunattomassa koeboksissa. Sinne siis ladotaan salaatteja kasvamaan ikään kuin hyllykköön, ledkeinovaloon ja tasaiseen mutta minimoituun ilmanvaihtoon.

Kasteluvesi kierrätetään, ja kosteutta kulkeutuu ulos hyvin hallitusti. Edes Suomen kaltaisissa oloissa ei tarvita lämmitysenergiaa, vaan lämpö tulee led-valoista, joihin energia voitaisiin saada tuulivoimasta. Joka tapauksessa energiaa kuluu ympärivuotisessa käytössä puolet vähemmän.

Ravinteet kierrätetään, toisin kuin pelloilla, missä lannoitteet auttamatta päätyvät vesistöihin (muistettakoon myös, että typpi ja fosfori ovat maailmasta loppumassa). Tuholaismyrkkyjä ei tarvita, joten kasvatettu ruoka on puhdasta.

Vettä kuluu 95–99 prosenttia vähemmän kuin tavallisessa kasvihuoneessa.

Herrasen laskelmien mukaan vettä kuluu 95–99 prosenttia vähemmän kuin tavallisessa kasvihuoneessa. Ratkaisu soveltuu kuulemma yhtä hyvin kylmään kuin kuumaan ilmastoon. Ja vaikkapa kaupunkien tuntumaan lähiruoan tuotantoon. Tarjoaisiko VIS-teknologian ja puun yhdistelmä tien jopa hiilinegatiiviseen ruoantuotantoon?

Kuulostaa mahtavalta – ja nostattaa kaikenlaista epäilystä. Miten tämä oikeasti kestää? Onko tämä niin ekologinen kuin toivotaan? Miten vikasietoinen tämä on? Voiko elementtejä korjata tai purkaa kiertotalouteen?

Tai toisin päin: olisi voitto, jos tämä yksittäinen rakennustuote ja VIS-teknologia toisivat helpotusta ruoantuotannon ongelmiin väestönkasvun, ilmastonmuutoksen ja eroosion rasittamassa maailmassa. Olisi riemuvoitto, jos rakenne osoittautuisi kestäväksi ja ympäristöä säästäväksi ja vielä parempi, jos se soveltuisi muihinkin haastaviin kosteusolosuhteisiin.

Vielä ei tiedetä. Vuosi meni prototyypin kehittelyyn, puhumattakaan sitä edeltäneestä vuosien tutkimustyöstä, ja tyhjiökuivausta tosioloissa päästään vasta kokeilemaan Luken koehallin hallituissa olosuhteissa. Kesällä nähdään, miten salaatti kasvaa, ja mitataan, onko tämä energiatehokasta.

Olen valmis maistamaan salaattia!

Puhutaan puusta -klubien Zoom-kokouksiin ennakkoilmoittaudutaan sivulla mfa.fi. Sivustolla julkaistaan alustuksista videot. Katso alustus kasvihuoneesta.

Artikkeli on julkaistu Arkkitehtiuutisten numerossa 3/21
Lue juttu näköislehdestä.

Hae sivustolta:

X