Effect of nitrogen fertilization, grass species and cultivar on sod production on Valkeasuo peat bog - a case study

Selostus: Typpilannoituksen, kasvilajin ja lajikkeen vaikutus siirtonurmikon tuotanto-ominaisuuksiin Valkeasuon turvetuotannon jättöalueella

Timing of primary growth harvest affects the yield and nutritive value of timothy-red clover mixtures

Selostus: Ensimmäisen sadon korjuuaika vaikuttaa timotein ja puna-apilan seosnurmen satoon ja rehuarvoon

Three mechanical weed control techniques in spring cereals

Selostus: Kolme viljojen mekaanista rikkakasvintorjuntamentelmää

Sydänpuuvaltaisen erikoiskuivatun mäntysahatavaran kosteuspitoisuus kuivausjännitykset eri puuaineen tiheyksissä

Puualan lisääntyvä tarve tuottaa jatkojalosteita on asettanut kuivauksen laatutasolle uusia haasteita ja laadukkaan kuivauksen tulos on perusta jatkojalosteiden toimivuudelle. Yhä enemmän tarvitaan kuivausprosessin ja kuivattavan puumateriaalin kontrollointia läpi koko kuivausprosessin. Näillä toimenpiteillä varmistetaan haluttu kuivauslaatu sisäisille ja ulkoisille asiakkaille yrityksessä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää männyn sydänpuuhun muodostuvaa kosteuspitoisuutta kamarikuivausprosessissa. Keinokuivauksen tavoitteellinen loppukosteus oli 12 % kuivapainosta puumateriaalia. Jo aikaisempien tutkimusten perusteella on voitu osoittaa, että loppukosteuden arvo vaihtelee kuivauserässä eri _kappaleiden välillä johtuen puumateriaalin epähomogeenisuudesta. Sydänpuuvaltainen ja tiheä mäntysahatavara, joka sahataan tyvitukeista läheltä juuriosaa sisältää tämän tutkimuksen mukaan runsaasti pihkaa verrattuna latvaosassaan samaa sahetta. Kosteusgradientti on myös suurempi sahatavarakappaleiden tyviosassa. Vuosikasvun ja tiheyden korrelaatio on heikko männyn sydänpuulla. Kesäpuuprosentin korrelaatio tiheyteen on erittäin merkittävä. Pihkapitoisuus lisää puuaineen tiheyttä tyviosassa sahetta. Pintakovuus on puumateriaalin muodonmuutos potentiaali, kun kosteuspitoisuudet tasaantuvat poikkileikkauksessa. Kosteusgradientilla on selvä yhteyspintakovuuteen eli muodonmuutospotentiaaliin.

On-line –jatkojalostuksen integrointi mäntysahan tuotantoprosessiin

Diplomityön tavoitteena oli selvittää erilaisia jatkojalostusmahdollisuuksia, joilla voidaan nostaa suuren mäntysahan tuotteiston arvoa. Lisäksi tuli tarkastella jalostuksen integrointia sahan tuotantoprosessiin. Työn taustalla on toisaalta puutuotemarkkinoiden muuttuminen ja toisaalta raaka-aineen laadullinen huononeminen. Molemmat seikat vaikuttavat negatiivisesti perinteisen mäntysahan kannattavuuteen .Jatkojalostuksen integroinnilla sahatavaraprosessiin saavutetaan säästöjä tuotantokustannuksissa, kun tarkastellaan koko prosessia tukista jatkojalosteeksi. Myös raaka-aineen tuottavuutta voidaan nostaa integraation avulla. Jatkojalostus voidaan integroida sahatavaraprosessiin raaka-aineen valikoinnilla sahatavaraprosessin eri osissa, on-line –jalostuksella sekä taloudellisesti. Sahatavaraprosessissa tapahtuva raaka-aineen valikointi voidaan suorittaa tukeista ja sahatavarasta. Valikointikriteerinä voi olla puun ominaisuudet, sahatavaran mitat ja laatu. Valikointiin voidaan nykyteknologiasta hyödyntää röntgentekniikkaa sekä konenäköä. On-line –jalostus tarkoittaa kiinteästi sahatavaraprosessiin liittyvää jalostusta, jolloin ns. turhia prosessivaiheita jää pois ja syntyy säästöjä. On-line –jalostuksen edellytys on raaka-aineen jonkin asteinen valikointi, esim. pituus. Taloudellisesti integroitu jalostus tarkoittaa, että jalostuslaitoksella pyritään nollatulokseen ja jalostuksen lisäarvo palautetaan sahan toimittamaan raaka-aineen hintaan. Tällainen toiminta yhtiön sisällä poistaa turhaa keskustelua raaka-aineen siirtohinnoista ja siten vapauttaa osaltaan resursseja tuottavampaan toimintaan. Erilaisten jatkojalostusmuotojen ja puun ominaisuuksien hyödyntämisen seulonnan perusteella löytyi yksi jalostusmuoto, jolla voidaan kohottaa mäntysahan tuotteiston arvoa. Työn tuloksena syntyi investointiehdotus aihiotankotuotannosta ikkunateollisuuden tarpeisiin. Raaka-aineen hyödynnettäviä ominaisuuksia ovat männyn sydänpuun luonnollinen kestävyys sekä keskimääräinen oksaväli. Valikointi tehdään välitukeista, joiden sahaamisen kannattavuus on männyn rungon osista heikoin. Aihiotankoprosessissa hyödynnetään konenäköä ja sormijatkostekniikkaa. Jatkojalostuksen integrointi sahatavaraprosessiin toteutetaan rakentamalla on-line –jalostuslaitos sekä soveltamalla röntgentekniikkaa raaka-aineen valinnassa.

Ekologisen kuorilevyn valmistaminen puunjalostusteollisuuden sivutuotteista

Puunjalostusteollisuudessa syntyy huomattavia määriä sivutuotteita, joiden hyödyntäminen on vielä vajavaista. Sahajauhon ja puukuoren pääasiallinen käyttö rajoittuu energiantuotantoon eli polttamiseen voimalaitoksissa. Selostettavassa tutkimustyössä, joka on tehty Lappeenrannan teknillisen yliopiston puunjalostustekniikan levylaboratoriossa, on pyritty selvittämään kotimaisten kuusi-, mänty- ja koivukuorten käyttömahdollisuuksia raaka-aineina lastulevyn tapaan ns. ekologisen kuorilevyn valmistamisessa, mutta ilman liimaa. Tutkimusmateriaalina käytettiin puunjalostusteollisuudesta hankittua tuoretta kuusen ja männyn rumpukuorintajätettä sekä koivun roottorikuorintajätettä, joista kukin raaka-aine pienennettiin kahteen eri partikkelikokoon käyttäen oksasilppuria ja vasaramyllyä. Raaka-ainemäärät mitattiin ja kaadettiin viiran päällä olevaan puusta valmistettuun muottiin ja muotin poisnostamisen jälkeen levyaihio puristettiin 1-välikuumapuristimessa sykleittäin. Valmistetut kuorilevyt olivat 1 -kerroksisia. Koelevyistä tutkittiin kosteuspitoisuus, tilavuuspaino, taivutuslujuus ja Brinell -kovuus.Saadut tulokset osoittavat, että kuusen, männyn ja koivun kuoresta voidaan valmistaa kuorilevyä ilman liima-ainetta, sillä puukuoren sisältämät omat liimaavuutta parantavat uuteaineet antavat riittävän vaikutuksen kuorilevyn rakenteen stabiloimiseksi. Tällaisen kuorilevyn taivutuslujuus on kuitenkin huomattavasti heikompi kuin puulastulevyllä. Kaikki jauhetusta raaka-aineesta sekä pelkästään silputusta koivuraaka-aineesta valmistetut kuorilevyt täyttävät taivutuslujuuden osalta kuitenkin huokoiselle, A-lujuusluokan standardi-kuitulevylle asetetut vaatimukset. Tarkasteltaessa eri raaka-aineista valmistettujen levyjen ominaisuuksia, voidaan todeta, että tilavuuspainoltaan suurinta sekä kovuudeltaan ja taivutuslujuudeltaan parasta levyä saadaan valmistettua jauhetusta koivukuoresta. Jokaisen valmistetun kuorilevyn kovuusarvo ylittää Suomen johtavan lastulevyn valmistajan lastulevyn kovuusarvon lukuun ottamatta pelkästään silputuista kuusi- ja mäntykuorista valmistettuja levyjä.Vaikka tulokset ovat suuntaa-antavia, osoittavat ne selvästi millaisia mahdollisuuksia tarjoaa puun kuoren tai sahajauhon käyttäminen lastulevyn tapaan valmistettavien levyjen raaka-aineena. Koko tutkimuskenttä on tässä käsiteltävänä olevalla alueella varsin laaja, ja tässä tutkimuksessa selvitetyt asiat ovat siitä vain pieni osa antaen kuitenkin suunnan useille tärkeille jatkossa selvitettäville asioille. Näistä mainittakoon mm. ekologisen levyn jatkojalostus ja tuotesuunnittelu, levyn valmistuksen taloudellisuus ja tuotteiden markkinointi, kuorilevyn valmistusprosessin kehittäminen sekä eri raaka-aineyhdistelmien kokeilu kuorilevyn raaka-aineena.

Calculation of the carbon footprint of Finnish barley products - methodology and possible applications

The purpose of this thesis was to define how product carbon footprint analysis and its results can be used in company's internal development as well as in customer and interest group guidance, and how these factors are related to corporate social responsibility. From-cradle-to-gate carbon footprint was calculated for three products; Torino Whole grain barley, Torino Pearl barley, and Elovena Barley grit & oat bran, all of them made of Finnish barley. The carbon footprint of the Elovena product was used to determine carbon footprints for industrial kitchen cooked porridge portions. The basic calculation data was collected from several sources. Most of the data originated from Raisio Group's contractual farmers and Raisio Group's cultivation, processing and packaging specialists. Data from national and European literature and database sources was also used. The electricity consumption for porridge portions' carbon footprint calculations was determined with practical measurements. The carbon footprint calculations were conducted according to the ISO 14044 standard, and the PAS 2050 guide was also applied. A consequential functional unit was applied in porridge portions' carbon footprint calculations. Most of the emissions from barley products' life cycle originate from primary production. The nitrous oxide emissions from cultivated soil and the use and production of nitrogenous fertilisers contribute over 50% of products' carbon footprint. Torino Pearl barley has the highest carbon footprint due to the lowest processing output. The reductions in products' carbon footprint can be achieved with developments in cultivation and grain processing. The carbon footprint of porridge portion can be reduced by using domestically produced plant-based ingredients and by making the best possible use of the kettle. Carbon footprint calculation can be used to determine possible improvement points related to corporate environmental responsibility. Several improvement actions are related to economical and social responsibility through better raw material utilization and expense reductions.

Maa- ja metsätalousalueiden monimuotoisuus ja kosteikot: Luvia ja Eurajoki

Luvian ja Eurajoen kuntien alueella toteutettiin maa- ja metsätalousalueiden monivaikutteisten kosteikkojen ja luonnon monimuotoisuuden yleissuunnitelma 2009–2010. Hankkeessa etsittiin maatalousympäristöstä ja osin metsäalueilta erityisesti ei-tuotannollisella investointituella toteutettavaksi soveltuvia kosteikkoja ja ympäristötuen erityistuella hoidettavaksi soveltuvia luonnon monimuotoisuuskohteita. Samalla tarkasteltiin suojavyöhykkeiden tarvetta kaltevilla ja tulvahaitoista kärsivillä pelloilla. Alueelta löydettiin runsaasti luonnon monimuotoisuuskohteita sekä useita kosteikkokohteita, mutta maaston tasaisuus ja uomien reunoille ulottuva viljely rajoittaa monien kosteikkojen rakentamismahdollisuuksia. Useat kohteet ovat mukana erityisesti maisema- tai luonnon monimuotoisuussyistä, joten niiden toteuttaminen olisi ympäristön kannalta kuitenkin suotuisaa. Hankkeessa kartoitettiin erikseen myös metsäluonnon monimuotoisuuskohteita, joita maanomistaja voi halutessaan hoitaa tai suojella valtakunnallisen METSO-ohjelman keinoilla. Alueelta löytyi noin 40 selvää METSO-kohdetta.

Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta vuonna 2009

Ilmanlaatua on seurattu Uudenmaan ja Itä-Uudenmaan alueen kunnissa käyttäen ilmentäjinä havupuita ja niiden rungoilla kasvavia jäkäliä 1980-luvulta lähtien. Seuranta on toteutettu uusitun, yhteisen seurantaohjelman mukaisesti vuodesta 2000 lähtien. Ensimmäisellä kierroksella 2000 – 2001 osa Itä-Uudenmaan kunnista jäi yhteisen hankkeen ulkopuolelle mutta seuraavilla seurantakierroksilla 2004 – 2005 sekä 2009 osanotto on ollut kattavaa. Vuonna 2009 arvioitiin ilmanlaatua männyn epifyyttijäkälien esiintymisen ja kunnon perusteella. Tutkimusalueen päästömäärät ovat laskeneet selvästi 1980- ja 1990-luvuilta, mutta 2000-luvulla päästökehitys on ollut aaltomaista. Myös ilmasta mitattujen epäpuhtauksien pitoisuudet sekä laskeumat ovat laskeneet 2000-luvulle tultaessa selvästi verrattuna 1980- ja 1990-lukuihin. 2000-luvun alkupuoliskolla lupavelvollisten laitosten päästöt ovat kasvaneet, mutta vähentyneet vuosien 2003 ja 2004 jälkeen. Rikkidioksidipäästöt olivat 2000-luvulla suurimmillaan vuonna 2003, jonka jälkeen vuosittaiset päästömäärät ovat vaihdelleet. Tutkimusalueen suurimmat päästölähteet sijaitsevat pääkaupunkiseudulla, Porvoossa ja Inkoossa. Selvin jäkälämuutosalue sijoittui Helsinkiin, jossa kuitenkin jäkälälajisto oli elpynyt ja pahimmat sormipaisukarpeen vauriot lieventyneet edellisiin tutkimusvuosiin verrattuna. Muita lajistoltaan ja jäkälien kunnolta selvästi muuttuneita alueita ovat olleet Porvoo (Kilpilahti-Porvoon keskusta), Lohjan-Inkoon alue sekä Hanko. Hangossa vauriot ovat selvästi lieventyneet, samoin Lohjan-Inkoon alueella. Pienempiä vaurioituneita alueita on havaittu myös muissa osissa tutkimusaluetta, mutta vaurioiden voimakkuudessa ja vyöhykkeiden sijoittumisessa on ollut jonkin verran vaihtelua vuosien välillä. Lajistoltaan luonnontilaisinta aluetta oli Itä-Uusimaa, ja sormipaisukarpeen vaurioiden osalta terveintä aluetta Länsi-Uudenmaan pohjoisosat. Tausta-alojen jäkälälajisto oli kaikkinensa monipuolisempaa ja vauriot vähäisempiä kuin taajama-aloilla. Sormipaisukarpeen vauriot olivat kasvaneet Itä-Uudellamaalla verrattuna aiempaan seurantavuoteen 2004, mutta lajistossa ei ollut juuri tapahtunut muutoksia. Tervehtynyttä sormipaisukarvetta oli erityisesti Länsi-Uudenmaan pohjoisosissa. Länsi-Uudellamaalla selvimmät muutokset liittyvät jäkälälajistoon, joka on köyhtynyt vuodesta 1998 vuoteen 2004, mutta oli vuonna 2009 hieman monipuolistunut edelliseen seurantaan nähden. Ilman epäpuhtauksista kärsivien jäkälälajien lajilukumäärä olikin kasvanut vuodesta 2004 vuoteen 2009 useilla tutkimusaloilla tutkimusalueen länsiosassa. Lajiston köyhtyminen erityisesti vuonna 2004 johtunee alueen päästökehityksestä, sillä sekä rikkidioksidin, typen oksidien ja hiukkasten päästöt kasvoivat 2000-luvun alusta vuosiin 2003 ja 2004 asti, vähentyen taas sen jälkeen. Jäkälät reagoivat ilman epäpuhtauksien kuormitustasoissa tapahtuviin muutoksiin hitaasti ja voivat ilmentää kohonnutta kuormitustasoa vielä vuosia kuormituksen päättymisen jälkeenkin. Tämän vuoksi jäkälämuuttujat ilmensivät päästöjen kohoamista selvästi vuonna 2004, eivätkä ne olleet vuonna 2009 kaikilta osin vielä palautuneet 2000-luvun alun tasolle.

Pohjois-Karjalan maakunnan ilmanlaadun bioindikaattoriseuranta vuonna 2010

Ilmanlaatua on seurattu Pohjois-Karjalan alueen kunnissa 1980-luvulta lähtien käyttäen ilmentäjinä havupuita ja niiden rungoilla kasvavia jäkäliä. Vuonna 1998 seuranta toteutettiin ensimmäisen kerran koko maakunnan laajuisena. Vuonna 2010 ilmanlaatua arvioitiin männyn epifyyttijäkälien esiintymisen ja kunnon sekä sammalten ja neulasten alkuainepitoisuuksien perusteella koko Pohjois-Karjalan maakunnan alueella. Tutkimusalueen päästömäärät ovat laskeneet selvästi 1980- ja 1990-luvuilta 2000-luvulle tultaessa, mutta 2000-luvulla etenkin rikkidioksidien ja hiukkasten päästökehitys on ollut aaltomaista. Myös liikenteen rikkidioksidin, typen oksidien ja hiukkasten päästöt ovat vähentyneet selvästi tarkasteluajanjaksolla. Ilmasta mitattujen epäpuhtauksien pitoisuudet ovat pääasiassa laskeneet 2000-luvulle tultaessa verrattuna 1980- ja 1990-lukuihin. Tutkimusalueen suurimmat päästölähteet sijaitsevat Joensuussa, Lieksassa ja Kiteellä. Ilman epäpuhtauksien vaikutukset ilmanlaatua kuvaaviin jäkälämuuttujiin olivat koko Pohjois-Karjalan maakunnan mittakaavassa lieviä ja erityisesti taustaalueilla vaikutukset olivat hyvin vähäisiä. Päästölähteiden ympäristössä vaikutukset olivat selvempiä, mutta laajuudeltaan melko pieniä. Terveintä sormipaisukarvetta tutkimusalueella kasvoi Kesälahdella, paikoin Kiteellä, Joensuun kaupungin alueella Tuupovaarassa ja Kiihtelysvaarassa, Ilomantsissa sekä Valtimon ja Nurmeksen pohjoisosissa. Vaurioituneinta sormipaisukarve oli Joensuun keskustaajamasta Hammaslahteen ulottuvalla vyöhykkeellä, Juuan kunnan keskiosassa ja Nurmeksen keskustaajamasta Valtimon kunnan eteläosaan ulottuvalla vyöhykkeellä. Tutkimusalueen pohjoisosissa jäkälälajisto oli laajalti luonnontilaista ja etelä- ja keskiosassa lievästi köyhtynyttä. Monipuolisin ja luonnontilaisin jäkäläyhteisö tutkimusalueella oli Kesälahden, Kontiolahden ja Valtimon kuntien alueella ja köyhtynein puolestaan Joensuun, Kiteen ja Rääkkylän alueella. Korkeimmat sammalten alkuainepitoisuudet tutkimusalueella määritettiin päästölähteiden läheisyydestä. Tilastollisten analyysien perusteella tutkimusalueelta löydettiin merkittävimmät raskasmetallien ja muiden alkuaineiden päästölähteet, joita olivat lämpölaitokset sekä kaivokset ja kaivostuotteiden jatkojalostuslaitokset. Tulosten perusteella sammalten raskasmetallipitoisuudet Pohjois-Karjalassa edustavat suhteellisen puhtaan tausta-alueen pitoisuuksia. Kuusen harsuuntuminen oli Pohjois-Karjalassa tilastollisesti merkitsevästi vähäisempää kuin muualla maan eteläosissa. Männyn harsuuntuminen ei poikennut muun Etelä-Suomen arvoista. Erilaiset tuhot ja puiden ikä selittävät suuren osan havupuiden harsuuntumisen vaihtelusta. Neulasten rikkipitoisuuksissa ei ollut tapahtunut merkittävää muutosta tutkimusalueen merkittävimpien päästölähteiden läheisyydessä vuoden 1998 tutkimukseen verrattuna, kun otetaan huomioon neulashavaintoalojen toisistaan poikkeava sijoittelu eri tutkimusvuosina. Verrattuna vuonna 1998 toteutettuun tutkimukseen, sormipaisukarpeen vauriot olivat hieman kasvaneet, levä yleistynyt ja ilman epäpuhtauksille herkät lajit harvinaistuneet tutkimusalueella, mutta kokonaisuudessaan muutokset vuosien välillä olivat lieviä. Vaurioituneimman sormipaisukarpeen ja köyhtyneimmän lajiston vyöhykkeet sijoittuivat pääosin samoille alueille molempina tutkimusvuosina eli Joensuun-Hammaslahden väliselle alueelle, Uimaharjuun, Kiteelle ja Nurmeksen ja Lieksan keskusta-alueille, mutta vuonna 2010 köyhtyneimmän lajiston vyöhykkeet olivat hieman laajempia. Päästömäärien lievä kasvu 2000-luvun loppuvuosina on todennäköisesti vaikuttanut jäkäliin ja vaikutus näkyi vielä tässä tutkimuksessa, vaikka päästömäärät ovatkin 2000-luvulla olleet pienempiä kuin 1990-luvulla. Hajapäästöjä aiheuttavan toiminnan (esim. kaivostoiminta, turvetuotanto ja maatalous) lisääntyminen tutkimusalueella voi myös osittain selittää tutkimusvuosien välisiä lieviä muutoksia jäkälälajistossa ja jäkälien kunnossa tausta-alueilla.

Kestävämpi maatalous Uudellemaalle. Tavoitteena vesien hyvä tila ja ravinteiden kierto.

Kestävämpi maatalous Uudellemaalle projektissa kartoitettiin Uudenmaan maatalouden nykytilaa ja pyrittiin selvittämään millä keinoilla maataloutta voitaisiin muuttaa kestävämmäksi vuoteen 2020 mennessä. Uusimaa on maatalousalueena hyvin kasvinviljelyvaltainen ja viljanviljely on yleisin päätuotantosuunta maatiloilla. Kotieläintalouden merkitys on Uudellamaalla vähäinen, eikä sen odoteta kasvavan lähitulevaisuudessa. Kuitenkin muuhun Suomeen verrattuna hevosia ja hevostaloutta on Uudellamaalla suhteellisen paljon. Ravinnekiertoja Uudenmaan maataloudessa tunnetaan melko huonosti, ja kotieläinten vähäisyydestä johtuen väkilannoitteita käytetään runsaasti. Uudenmaan vesistöt ovat pääosin tyydyttävässä ekologisessa tilassa ja maataloutta pidetään suurimpana yksittäisenä ravinnekuormituksen aiheuttajana. Maatalouden vesiensuojeluun on Uudellamaalla panostettu paljon, mutta työtä vesien tilan parantamiseksi on kuitenkin vielä paljon jäljellä. Projektissa selvitettiin Delfoi-menetelmän avulla asiantuntijoiden näkemyksiä Uudenmaan maatalouden kestävyydestä. Delfoi on tulevaisuudentutkimuksessa käytetty menetelmä. Sen tärkeimmät tunnuspiirteet ovat asiantuntijoiden anonyymius, kyselyn toistuminen sekä palaute. Tämä Delfoi-tutkimus toteutettiin kaksikierroksisena Internet-kyselynä, jossa pyrittiin saamaan tietoa maatalouden ympäristönsuojelun kannalta oleellisista toimenpiteistä ja ohjauskeinoista lähitulevaisuudessa. Tutkimukseen valittiin panelisteiksi 19 Uudenmaan maatalouden parissa työskentelevää asiantuntijaa. Delfoi-tutkimukseen osallistuneet asiantuntijat pitivät kestävämmän maatalouden kannalta tärkeimpinä toimenpiteinä suojavyöhykkeiden lisäämistä, luonnonhoitopeltojen lisäämistä, lanta- ja rehuyhteistyön lisäämistä kotieläin- ja kasvinviljelytilojen välillä, alus- ja kerääjäkasvien viljelyä, syyskylvöisen kasvialan lisäämistä sekä viljelykiertojen lisäämistä. Panelistien mielestä tärkeimmät kestävämmän maatalouden ohjauskeinot lähitulevaisuudessa ovat tilakohtainen ympäristöneuvonta sekä ympäristötuki/ympäristökorvaus.

Towards optimal fractionation of lignocellulosic biomass using switchable ionic liquids

En ny familj av reversibla (switchable) joniska vätskor (SIL) innehållande 1,8-diazobicyklo-[5.4.0]-undek-7-en (DBU), en molekyl innehållande en eller flera hydroxyl- grupper (t.ex. glycerol) och en sur gas (CO2, SO2) syntetiserades via en enkel procedur samt karakteriserades. [DBU][karbonat] eller [sulfonat] bildades ur en respektive icke-jonisk blandning av en molekylär, organisk polyol (eller ennan molekyl innehållande en OH-grupp) och en amidinbas under bubblandet av en sur gas. Därtill kunde den joniska vätskan omvandlas tillbaka till sina beståndsdelar med hjälp av att upphetta och/eller bubbla en inert gas såsom kväve genom vätskan. SIL- strukturerna kartlades med bl.a. NMR- och FTIR- spektroskopi. Omvandlingen från lågpolära (molekylära) vätskor till högpolära joniska vätskor (SIL) bekräftades även genom att observera förändringar i deras fysikaliska egenskaper, såsom viskositet och färg. Nedbrytningstemperaturerna hos SILs bestämdes med hjälp av termogravimetrisk analys (TGA) som antydde att nedbrytningstemperaturen hos de syntetiserade föreningarna log mellan 50 och 200oC. De nya joniska vätskorna uppvisade högre nedbrytningstemperaturer jämfört med i litteraturen tidigare förekommande exempel och kunde därför tillämpas på flera ändamål. Därtill, reversibla (switchable) joniska vätskor uppbyggda av bl.a. alkoholer, antingen hexanol eller butanol, och CO2 samt en amidin (DBU) användes vid upplösning och fraktionering av ved. Joniska vätskor syntetiserade ur glycerol och sura gaser tillsammans med amidiner användes även för fraktionering av andra lignocellulosor såsom färsk björk (Betula pendula). Björkflis utsattes för behandling, för en period på en till fem dagar vid 100oC och under atmosfäriskt tryck. Alla syntetiserade joniska vätskor visade sig vara relativt neutrala i avseende på upplösning och avlägsnandet av lignin. Slutligen, optimala fraktioneringprocessbetingelser för ved med reversibla joniska vätskor kartlades. Fraktionering av vedbiomassa med dessa joniska vätskor uppvisade sig att vara en selektiv och effektiv metod för extraktion av olika komponenter från lignocellulosa. Den olösta fraktionen hos en vedflis, närmast cellulosa, fibrillerades. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tässä työssä kehitettiin perhe uuden tyyppisiä, reversiibeleitä (switchable) ioninesteitä ( SIL ) joka koostuvat orgaanisesta super-emäksestä kuten 1,8- diatsabisyklo [ 5.4.0] undek- 7-eeni (DBU ) ja yhden tai useampia hydroksyyliryhmiä sisältältävästä molekyylistä (esim. glyseroli) ja happamasta kaasusta (CO2 , SO2) yksinkertaisen menetelmän avulla. [DBU] [ karbonaatti] tai [sulfonaatti] syntetisoitiin kunkin lähtöaineen seoksista kuplittamalla seosta happamalla kaasulla jolloin eksoterminen reaktio tapahtui ja ioninen neste syntyi. Ioniset nesteet voitiin palauttaa takaisin lähtöaineseokseksi kuumentamalla ja/tai kuplittamalla neutraalia kaasua (esim. typpi) seoksen läpi. SIL rakenteet määritettiin ja niiden ominaisuudet kartoitettiin eri menetelmillä, mukaan lukien NMR- ja FTIR -spektroskopia. Ionisen, korkeapoläärisen nesteen syntyminen todennettiin myös viskositeettimittauksilla ja värinmuutoksilla käyttäen hyväksi polariteetti-indikaattoria (Nile red). Myös hajoamislämpötilat määritettiin termogravimetrisellä analyysillä (TGA) ja todettiin että syntetisoitujen yhdisteiden hajoamislämpötila oli välillä 50 ja 200oC . Näiden uusien reversiibeleiden ioninesteiden hajoamisämpötilat olivat korkeammat verrattuna kirjallisuudessa aikaisemmin mainittuihin esimerkkeihin joten niitä voidaan soveltaa useisiin tarkoituksiin. Myös ioninesteitä jotka sisälsivät primäärejä alkoholeja rakennusaineina syntetisoitiin ja hyödynnettiin puun fraktioinnissa. Männyn ja kuusen lisäksi tuoreita koivulastuja onnistuttiin fraktioimaan miedoissa olosuhteissa. Kaikkien syntetisoitujen ioninesteiden todettiin olevan suhteellisen neutraaleja ligniinin liuotuksen suhteen. Vielä, optimaaliset fraktiointiolosuhteet määritettiin ryhmälle reversiibeleitä ioninesteitä ja näiden uudenlaisten ioninesteiden todettiin olevan tehokkaita puun ja muiden lignoselluloosien eri fraktioiden liuotuksessa. Liukenematon osa puulastua joka oli lähinnä selluloosaa fibrilloitui.

KERÄÄJÄKASVIT - hyötyä viljelijälle ja ympäristölle

Tässä julkaisussa käsitellään kerääjäkasvien toimivuutta typen huuhtoutumisen vähentäjänä ja soveltuvuutta käytännön viljelyyn. Ensimmäisessä osassa käsitellään kerääjäkasvien mahdollisuuksia vähentää typen huuhtoutumista tieteelliseltä tutkimuspohjalta ja toisessa osassa paneudutaan viljelijöiden tilakohtaisiin kerääjäkasvikokemuksiin. Tutkimusten ja tilakohtaisten kokeilujen pohjalta kerääjäkasvit estävät typen huuhtoutumista. Kerääjäkasveilla on myös suotuisa vaikutus maan rakenteeseen ja se vähentää eroosiota ja rikkakasvien määrää kasvustoissa. Julkaisu on suunniteltu auttamaan viljelijöitä, jotka harkitsevat aloittavansa kerääjäkasvien viljelyä. Tämä opas on osa TEHO Plus -hankkeen tuottamaa materiaalia viljelijöiden ja neuvojien käyttöön, mikä täydentää hankkeen laatimaa Maatilan ympäristökäsikirjaa.