Yagut Allahverdiyeva-Rinteen johtamassa hankkeessa tunnistettiin mikroleviä, joita voidaan hyödyntää kasvihuoneiden jätevesien puhdistamisessa. Turun yliopiston ja Oksasen puutarhan yhteishankkeen löydökset tukevat kasvihuoneviljelyn kiertotaloutta ja kestävää ruuan ja maatalouskemikaalien tuotantoa. Vaikuttavuussäätiön rahoitus mahdollisti yhteistyön, jossa akateemista osaamista vietiin tutkimuskuplan ulkopuolelle käytännön ongelmien ratkaisemiseksi.
Hankkeen nimi: Integration of greenhouse farming and microalgae bioproduction for a sustainable circular agriculture approach (AgriAlga)
Hankkeen vastuullinen tutkija: Yagut Allahverdiyeva-Rinne, Turun yliopisto
Hankekumppanit: Turun yliopisto ja Oksasen puutarha
Vaikuttavuussäätiön myöntämä rahoitus: 214 326 €
Ilmastonmuutos haastaa ruoantuotantoa sekä Suomessa että globaalisti. Samalla tarve resurssiviisaille tuotantotavoille kasvaa. Turun yliopiston ja Oksasen puutarhan AgriAlga-yhteishankkeessa selvitettiin, miten mikroleviä voidaan hyödyntää kasvihuoneviljelyssä ja sen sivuvirtojen käsittelyssä.
“Projektin tavoiteena oli puhdistaa ravinnerikasta kasteluvettä tuottamalla biomassaa levästä. Lopputuloksena syntyvää biomassaa voidaan prosessoida eteenpäin ja käyttää uudenlaisena maatalouskemikaalina tai lannoitteena erilaisiin tarkoituksiin kasvihuoneessa. Näin voimme luoda kiertävän ja kestävän järjestelmän kasvihuonetuotantoon”, kertoo Yagut Allahverdiyeva-Rinne, Turun yliopiston molekulaarisen kasvibiologian professori ja AgriAlga-projektin johtava tutkija.
Levät tarjoavat ratkaisuja moneen haasteeseen
Allahverdiyeva-Rinne on taustaltaan fotosynteesin tutkija. Hänen tutkimusryhmänsä selvittää, miten kasvit ja fotosynteettiset mikrobit – kuten levät ja bakteerit – keräävät aurinkoenergiaa muuttaakseen hiilidioksidia biomassaksi ja miten tätä tietoa voidaan hyödyntää uusissa biotuotannon teknologioissa.
Pohjoisessa levien kasvattaminen pitkin vuotta on haastavaa, sillä syksyllä ja talvella lämmöstä ja päivänvalosta on puutetta. Näitä molempia löytyy kuitenkin ympäri vuoden kasvihuoneista. Yksi Allahverdiyeva-Rinteen ryhmän tutkimuslinjoista onkin levien hyödyntäminen kasvihuoneissa.
“Levät tarvitsevat kasvaakseen vain hieman ravinteita, valoa ja vettä. Veden ei edes tarvitse olla makeaa vettä vaan esimerkiksi merivesi ja sopivat jätevesijakeet toimivat hyvin”, Allahverdiyeva-Rinne kertoo.
Levien kasvattaminen kasvihuoneissa auttaa myös toiseen ongelmaan, nimittäin kasvihuoneiden jätevesiin, joiden mukana kulkeutuvat ravinteet rehevöittävät vesistöjä. Tämä sai myös Oksasen puutarhan kiinnostumaan levien mahdollisuuksista.
Oksasen puutarha on perheyritys, joka kasvattaa salaatteja ja yrttejä Turussa, Oripäässä ja Haminassa. Yrityksellä oli tarve ymmärtää, miten se saisi kasvihuoneissa kiertävän veden puhdistettua ja mahdollisesti uuteen käyttöön.
“Ennen projektia emme tienneet mitään levien kasvattamisesta”, Oksasen puutarhan hallituksen puheenjohtaja Juha Oksanen naurahtaa.
Projektin tulokset vauhdittavat kiertotaloutta
Tutkijat tarkastelivat kymmenien eri levätyypin ominaisuuksia ja tunnistivat pari levää, jotka pärjäävät kasvihuoneiden olosuhteissa. Tämän jälkeen tutkijat kasvattivat leväkasvustoja, joiden ravintona he käyttivät ravinnerikasta sivuvirtaa Oksasen puutarhan kasvihuoneesta.
Lupaavin kasvusto onnistuttiin skaalaamaan 50 litran bioreaktoriksi. Tutkijat myös testasivat, miten prosessissa syntynyt biomassa soveltuu maatalouskäyttöön.
“Mikrolevien kasvatus tarjoaa tehokkaan ja skaalautuvan ratkaisun puutarhaperäisten kasvihuoneiden sivuvirtojen käsittelyyn, mahdollistaen ravinteiden talteenoton EU:n päästörajoitusten mukaisesti. Prosessi on erittäin muunneltavissa, mikä luo mahdollisuuden räätälöidä sen toiminnan vesi- tai maaperäpohjaisiin järjestelmiin ja säätää sitä jäteveden ravinnepitoisuuden mukaan”, kertoo Allahverdiyeva-Rinne.
“Esimerkiksi 1 000 litran fotobioreaktori voi tehokkaasti käsitellä päivässä noin 300 litraa tyypillistä jätevettä, joka sisältää 100 milligrammaa typpeä litrassa. Tämä kapasiteetti mahdollistaa sen, että pieni kaupallinen kasvihuone pystyy käsittelemään huomattavan osan — ellei kaiken — päivittäisestä ravinnerikkaasta valumavedestään. Tuloksena syntyvä leväbiomassa on arvokas tuote, joka tukee resurssien kiertokäyttöä.”
Projektin keksintöilmoituksien tulokset eivät ole vielä varmistuneet, joten tutkimusten tarkemmat lopputulokset ovat vielä salaisia. Allahverdiyeva-Rinne on kuitenkin vakuuttunut siitä, että projektin tulokset vauhdittavat niin kiertotaloutta kuin kestävää kehitystäkin.
“Meidän näkökulmastanne hankkeen tulokset olivat positiivisia. Kun pohditaan yhteiskunnallisesti laajempaa vaikutusta, uskon, että työmme edistää useita kestävän kehityksen tavoitteita. Se myös edistää kestävämpää biotuotantoa ja resurssien parasta mahdollista hyödyntämistä.”
Vaikuttavuussäätiön rahoitus tarjosi reitin tutkimuskuplan ulkopuolelle
Allahverdiyeva-Rinne kiittää Vaikuttavuussäätiön TIA Postdoc -rahoitusta siitä, että rahoitus tarjosi tutkijoille reitin yliopiston seinien ulkopuolelle.
“Meidän näkökulmastamme rahoitus on ollut erittäin tärkeä, koska sen ansiosta saimme mahdollisuuden työskennellä läheisessä yhteistyössä teollisen kumppanin kanssa. Tämän ansiosta pääsimme sovittamaan yhteen paitsi omaa tieteellistä mielenkiintoamme myös teollisen sektorin tarpeita ja prioriteetteja”, Allahverdiyeva-Rinne kertoo.
Oksasen puutarha puolestaan sai yhteistyön ansiosta uudenlaista tietoa siitä, miten ratkaista jätevesistään syntyviä ongelmia. Ylipäätään yhteistyö toi yritykseen uudenlaista ajattelua.
“Projektista oli meille hyötyä, sillä nyt ajattelemme asioita hieman eri tavalla. Tiedämme, millaisia ongelmia meidän pitää ratkaista ja pystymme keskittymään asioihin, joita voimme tehdä”, pohtii Oksanen.
Matka kohti leväpohjaista kiertotaloutta jatkuu
Yhteistyö Allahverdiyeva-Rinteen tutkimusryhmän ja Oksasen puutarhan välillä jatkuu vastedeskin. Allahverdiyeva-Rinteen koordinoima laajempi AlgaCircle-konsortio sai vuonna 2024 yli miljoonan euron rahoituksen Business Finlandin Veturi-ohjelmasta.
Konsortion tavoite on luoda laajempi kiertotalousmalli, jossa mikrolevien avulla tuotetaan ruokaa, rehua ja maatalouskemikaaleja. Oksasen puutarha on yksi konsortion yrityskumppaneista.
AlgaCirclen sydän on AlgaTech-levätuotantolaitos, joka avattiin vuonna 2024 Turun Ruissalon kasvitieteelliseen puutarhaan. Laitoksessa on erinomaiset puitteet mikroleväkasvustojen tuottamiseen ja tutkimiseen – laitoksen suurin bioreaktori on kapasiteetiltaan tuhat litraa.
AgriAlga oli siis vasta alkua. Matka kohti leväpohjaista kiertotaloutta on Turussa täydessä vauhdissa!
Vaikuttavuussäätiön TIA Postdoc -apurahat ovat haettavissa jälleen keväällä 2026. Lue lisää tulevista apurahahauista.
