Voimalaitokset toimivat usein leijupetitekniikalla. Siinä iso, kymmeniä tai jopa satoja tonneja painava hiekkapeti kuumennetaan, jolloin siinä voidaan polttaa uusiutuvia luonnovaroja eli biomassaa. Hiekkapedissä käytettävän luonnonhiekan pöly on tutkitusti vaarallista sekä ihmisten elimistölle että voimalaitoksen toimivuudelle.

Fesconin hiekkaliiketoiminnan teknologiajohtaja Tapio Klasila kertoo, että yhtiössä alettiin tutkia voimalaitoksen hiekkapedin korvaavia materiaaleja jo 2010-luvun alussa.

Tutkimushankkeen lähtökohtana painottui kiertotalous, toiminnallisuus ja ihmisten terveys.

Materiaaliksi valikoitui masuunikuona, ja sen kehittäminen voitiin aloittaa vuonna 2015. Masuunikuona eli Granuli on kiertotaloustuote, joka ei sisällä luonnonhiekkaa eikä – mikä tärkeintä – kvartsia. Masuunikuonalla on siten ympäristön ja energiateollisuuden kannalta merkittävä positiivinen vaikutus.

Hiekkapuhalluksen mineraalipölyt aiheuttavat vaaran ihmisten keuhkoille

Masuunikuona otettiin käyttöön korvaavana tuotteena perinteiselle luonnonhiekalle myös hiekkapuhalluksessa.

Suomessa on paljon metalliteollisuutta, jossa koneiden ja laitteiden osien valmistuksen yhteydessä metalliosat puhdistetaan usein hiekkapuhalluksella ennen niiden pinnoitusta ja maalausta. Hiekkapuhallusta käytetään myös vaurioituneen betonin poistossa, esimerkiksi siltojen pinnoitteiden kunnostustyössä tai pienempien kohteiden, kuten graffitien, puhdistuksessa.

Hiekkapuhalluksessa luonnonhiekkaa törmäytetään kovalla paineella puhallettavaan materiaaliin, ja silloin hiekka pirstoutuu pieniin partikkeleihin ja kulkeutuu siten ilmavirran mukana jopa satoja metrejä.

Klasila kertoo, että hienoutuneet kvartsipartikkelit voivat olla alle viiden mikrometrin kokoisia ja mahtuvat ihmisen keuhkorakkulan sisään aiheuttaen keuhkovaurioita. Myös asbestissa olevat hienojakoiset kuidut käyttäytyvät samalla tavalla terveydelle haitallisesti.

Puhallustyötä tekevät voivat toki suojautua hiekkapuhalluksesta syntyviltä hienon hienoilta partikkeleilta suojavarusteilla. Muut puhalluksen vaikutusalueella olevat ihmiset joutuvat hengittämään niitä.

– Esimerkiksi voimalaitoksissa huoltoseisokin aikana puhdistetaan usein hiekkapuhalluksella kaikki pinnat ja paikat, joihin kuonaa kertyy. Puhallustilassa työskentelee puhaltajien kanssa samaan aikaan kymmeniä tai jopa satoja muita ihmisiä, jotka joutuvat alttiiksi hiekkapölylle, Klasila huomauttaa.

– Silloin on tärkeää, että kvartsipölyä tai muita epäpuhtaita materiaaleja ei ilmaan pääse.

Fescon toimii myös Ruotsissa, jossa puhallus luonnonhiekalla on jo täysin kiellettyä. Klasila uskoo, että myös Suomessa hiekkapuhalluksesta luovutaan tulevaisuudessa.

Kun puhutaan ympäristövaikutuksista, Klasila kumoaa luulon siitä, että hiekkaa on loputtomasti. Hän sanoo, päinvastoin, että teollisuusympäristöissä hyödynnettävät tietyt hiekkajakeet ovat katoava luonnonvara.

– Masuunikuonapuhalluksen ympäristöä säästävä vaikutus tulee siinä, että ei kaiveta maasta hiekkaa, vaan hyödynnetään jo olemassa olevien prosessien sivutuotteita.

Fesconin selvitys auttaa valitsemaan puhallettavaan materiaaliin sopivan tuotteen

Hiekkapuhalluksessa puhdistettavasta pinnasta tulee karhea, ja pintaan jää käytetyn materiaalin epäpuhtauksia. Luonnonhiekka ei sisällä metallia, jonka jäämiä puhdistettavalle pinnalle jäisi.

Klasilan mukaan monenlaiset muut kvartsittomat puhallusmateriaalit, kuten lasikuula, eivät ole isossa bulkkimäärässä mahdollisia korvaamaan luonnonhiekkaa. Sen sijaan terästeollisuuden kuonasta syntyvistä isoista materiaalivirroista löytyy määrällisesti isoja voluumeja, jotka sopivat pienempien kohteiden ohella myös laajan mittakaavan puhalluskohteisiin, kuten voimalaitoksiin.

Tämä synnytti tutkijoille pohdittavaa, koska ollessaan metalliteollisuuden sivutuotetta kuonaan jää metallin hiukkasia ja partikkeleita. Nämä voivat aiheuttaa puhallettavaan pintaan häiriöitä.

Esimerkiksi teräksen pinnalle metallijäämä aiheuttaa ruostumista.

Jäämiä voidaan poistaa esimerkiksi teollisilla harjausprosesseilla tai pesemällä. Klasila kertoo kuitenkin huolesta, jonka mukaan niitä ei saada kokonaan poistettua.

Esimerkiksi alumiinipinnalle jäädessään muiden metallien jäämät voivat aiheuttaa jopa pahempia korroosio-olosuhteita kuin jos ei olisi puhallettu lainkaan.

– Siksi tutkimme tarkasti, mitä metalleja mistäkin materiaalista jää. Tutkimuksessa selvitettiin myös, mitä materiaaleja milläkin kuonalla voisi puhaltaa, eli onko käytetyllä materiaalilla merkitystä pinnan vaurioitumiseen, Klasila kertoo.

Tutkimus osoitti, että kaikkia testattuja kuonia voidaan käyttää tavalliselle teräspinnalle. Sen sijaan alumiinipintojen ja ruostumiselta suojaavien pintojen kohdalla on huomioitava, että osasta kuona-aineista jää jonkinlaista epäpuhtautta, joka kiihdyttää pinnan hapettumista.

Klasila huomauttaakin, että ennen puhalluksen aloittamista tarvitaan taustatietoa, jonka perusteella puhallettavalle pinnalle osataan valita sopiva kuonamateriaali.

– Meidän tekemämme selvitys ominaisuuksista auttaa meitä ja asiakastamme valitsemaan puhallettavaan kohteeseen sopiva puhallustuote.

– Kuonapuhallusta on toki tehty aikaisemmin. Mutta Fescon on varmasti edelläkävijä siinä, että hiekka korvataan kuonilla tässä laajuudessa erilaisissa kohteissa ja erilaisille materiaaleille, sanoo Klasila.