Kiertotalouden ekosysteemit

Kiertotalous on toimintatapa, jolla tähdätään kestävän kehityksen mukaiseen kasvuun. Materiaalikierrot ovat kiertotalouden keskiössä, sillä niihin liittyy merkittäviä ympäristövaikutuksia ja toisaalta merkittävää liiketoimintaa eri sektoreilla. Vuonna 2018 materiaalikierroissa toimi yli 500 yritystä, ja kiertotaloudesta liikevaihtoa arvioidaan muodostuneen noin 11 mrd € (5 % bkt:sta). Kiertotalouden yritykset perustavat liiketoimintansa pääosin kierrätyksen tai resurssitehokkuuden liiketoimintamalleille. Vain muutama prosentti kiertotalouden liikevaihdosta kertyi tuote palveluna-konsepteista tai jakamisalusta-liiketoiminnasta. Materiaalikiertotalouden ekosysteemit voidaan jakaa kolmeen tyyppiekosysteemiin: alueellisista vahvuuksista ponnistavat ekosysteemit, teollisuuden vahvojen vetureiden ekosysteemit, sekä kiertotalousvisioon nojaavat ekosysteemit. Eri tyyppisillä ekosysteemeillä on oma tärkeä roolinsa kiertotalouden toteutuksessa. Kiertotalouden materiaalikiertoihin liittyvä liiketoiminta on arvion mukaan kaksinkertaistettavissa vuoteen 2030 mennessä. Kasvu vaatii kuitenkin samaan suuntaan ohjaavia yhtäaikaisia politiikkatoimia, kuten sääntely, investointituet ja T&K&I kannusteet. Seuraavaksi tulisi arvioida valittujen kiertotaloustoimien yhteinen vaikuttavuus eri toimialoilla suhteessa hiilineutraalisuustavoitteisiin ja kiertotalouden toteutumiseen. Yhteyshenkilö: Sari Tasa, Työ- ja elinkeinoministeriö ja Inka Orko, VTT Julkaisu päivitetty 19.3.2020: tekijät ja yhteyshenkilöt, tekijäluettelo s. 22, oikeinkirjoitus s. 99

Knowledge and Technology Transfer in Materials Science and Engineering in Europe

Advanced Materials is one of the Key Enabling 3 Technologies identified by the European Commission1. Together with Advanced Manufacturing it underpins almost all other Key Enabling and Industrial Technologies. The basic science and engineering research that results in the development of Advanced Materials lies within the field of Materials Science and Engineering (MSE). The transfer of knowledge from basic research into final products and applications in the field of MSE involves certain MSE-typical motifs and specific issues, as well as certain aspects that are special to Europe. In comparison with underlying traditional (or basic) disciplines such as physics, chemistry or biology, MSE involves a range of aspects that are more characteristic of applied science, where relevance has equal importance to curiosity in order to drive the research effort and justify expenditure – the defined goals often being a proven innovative technology or indeed a particular product. MSE and the related transfer of knowledge and technology includes consideration of factors such as materials and product life cycles, the abundance of materials, the technical, ecological and economic feasibility of materials engineering and processing, as well as the multidisciplinarity of the ‘background’ knowledge and the efficiency of the academic effort involved. This is even more the case for situations that involve successful validation of technologies and effective transfer of knowledge between academia and industry. The state of knowledge and technology transfer in Europe differs from that of other global players, such as the US, China or Japan. Europe’s cultural diversity gives rise to both positive and negative factors. Positive aspects include the high standard of general education and Europe’s highly skilled work force (for both technical and academic staff), and the flexibility and variety of research topics and directions. Major negative factors are the fragmentation of national research efforts, and the lack of a European mechanism to create critical mass in new technologies and to invest in pilot lines. These negative issues are manifested by the fragmentation of research programmes, the lack of venture capital and a general risk aversion on the part of investors in Europe, in particular in the light of the current economic crisis in Europe. The present situation has often been described as a malfunctioning interface between strong basic research and poor, inefficient technological development and commercial exploitation of knowledge. MSE spans this interface. ‘European’ knowledge is world-class, and even leads the world in certain fundamental areas of MSE, for example in the investigation and understanding of materials properties, the development and application of new concepts of materials design, computational materials sciences, and several other fields. However, Europe’s MSE knowledge and technological progress will not readily lead to the establishment of new technologies and products by European industries without dedicated intervention. This knowledge must be delicately directed in a highly impact-oriented way. To accelerate development and validation of technological applications and the introduction of technological innovation into the market, to intensify the collaboration between academic institutions and industry in Europe, and to facilitate the creation of spin-out companies and new industrial–academic career paths, MatSEEC recommends the creation of European Technology Research and Validation Platforms (ETVPs). Such platforms would provide powerful tools for innovation and allow better protection of intellectual property rights in Europe. We recommend the creation of an ‘Open-Access-Open-Innovation’ European Technology Research and Validation Infrastructure Initiative to streamline and improve technology and knowledge transfer in Europe. The initiative would be dedicated to technology research and validation. It could be based on a similar model to the current Integrated Infrastructure Initiatives (I3s) for research infrastructures of the European Commission (the I3 Programme in H2020 and the Seventh Framework Programme,FP7)

Helposti puhdistettavat lattiamateriaalit lypsykarjatiloissa

Maatalouden tuotantotilojen puhtaudella on suuri merkitys kotieläinten hyvinvointiin,terveyteen ja sitä kautta tuottavuuteen. Tuotantotilojen puhtaana pysymiseen voidaan vaikuttaa materiaalivalinnoilla. Maa- ja metsätalousministeriön Makera-tutkimusohjelman rahoittaman kolmivuotisen hankkeen .Maatalouden puhtaat pinnat. tavoitteena oli selvittää likaa ja kosteutta hylkivien rakennusmateriaalien toimivuutta lypsykarjarakennuksien lattiamateriaaleina. Tutkimuksessa oli mukana sekä kaupallisia että tuotekehityksessä olevia pintamateriaaleja. Tutkimus toteutettiin VTT:n, Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskuksen (MTT) ja Helsingin yliopiston agroteknologian laitoksen (HY) yhteistyönä. Tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa kartoitettiin laboratoriokokein betonin ja eri lailla seostettujen tai pintakäsiteltyjen betonimateriaalien, sauma-aineiden ja asfalttien hylkivyysominaisuuksia, kemiallista ja kulutuskestävyyttä sekä puhdistuvuutta malli-, rehu- ja lantalioista. Laboratoriokokeiden tulosten perusteella valikoidut materiaalit asennettiin käytännön olosuhteisiin lypsykarjan pihattorakennuksen älyportti- ja ruokintapöytäalueille. Materiaalien kuntoa ja puhdistuvuutta seurattiin kolmen kuukauden välein toistuvin säännöllisin mittauksin kaikkiaan vuoden ajan. Kenttätutkimus vahvisti laboratoriokoeosuudessa tehdyt havainnot siitä, että tutkitut muovipinnoitteet ja -modifioinnit paransivat betonin puhdistettavuutta navettaympäristössä. Pintamateriaalit likaantuivat ja kuluivat voimakkaammin älyporttialueella kuin ruokintapöydällä. Molemmissa koepaikoissa muovipinnoitetut pinnat olivat yleisesti ottaen helpommin puhdistettavia kuin pinnoittamattomat näytteet. Lisäksi älyporteille asennetuissa materiaaleissa veden ja siten myös lian tunkeutuminen materiaalien pintakerroksiin ja pintakerrosten läpi oli yleisempää kuin ruokintapöytänäytteissä. Tämä johtui älyportilla syntyneistä mekaanisista ja kemiallisista vaurioista pinnoitteisiin. Pinnoittamista suositellaan tiloihin ja pinnoille, joilta vaaditaan hygieenisyyttä, esimerkiksi ruokintapöydille ja lypsyasemille.Cleaniness of agricultural production facilities plays an important role in the wellbeing and health of the domestic animals, and thereby the productivity of the farm. The cleanability of production facilities can be influenced by proper choices of the building materials. The objective of the project .Easy-to-Clean Surfaces in Farm Buildings. was to determine the performance of dirt- and moisture-repelling building materials under agricultural conditions. The three year project was financed by the Makera research programme of the Ministry of Agriculture and Forestry in Finland. Commercially available surface materials or materials under development were included in the study. The research was conducted in cooperation between VTT Technical Research Centre of Finland, MTT Agrifood Research Finland and Helsinki University, Faculty of Agriculture and Forestry. During the first stage, the repellence properties, chemical and abrasion resistance as well as cleanability from manure, feed mixture and different model soils were characterised by means of laboratory methods for concrete, for differently modified or coated concrete, for different type of asphalt and joint materials. Based on the laboratory results, test materials were selected for the field test and placed on the feeding table and the floor at a sorting gate of a cow barn. The appearance and cleanability of the test materials were monitored regularly at three months intervals altogether for one year. The results of the laboratory phase were confirmed by the field test showing that the modifications or surface coatings studied clearly improved the cleanability of concrete under farm conditions. The materials were more severely soiled and worn at the floor than on the feeding table. Due to mechanical and chemical wear, the materials installed at the sorting gate absorbed more moisture and soil than the ones installed on the feeding table. Plastic coatings or treatments are recommended to be used for surfaces with requirements of high hygiene, such as for feeding tables and milking stations.vo