Paikkatietojärjestelmän hyödyntäminen Keski-Suomen lämpölaitosten tuhkien kuljetusten analysoinnissa

Lämpölaitosten tuhka on arvokas raaka-aine, jota hyödynnetään vielä heikosti metsien lannoitukseen. Tuhka sisältää ravinteita, kuten fosforia ja kaliumia, joista on hyötyä erityisesti suometsille. Tällä hetkellä vain noin neljännes (Kettunen 2025) tuotetusta tuhkasta käytetään hyödyksi lannoitteena. Yksi haaste tuhkan hyötykäytössä on kuljetuskustannukset ja kuljetustenhallinta. Muun muassa tätä haastetta ratkaistiin Jyväskylän ammattikorkeakoulun, Jyväskylän yliopiston ja Suomen Metsäkeskuksen Heleä-yhteishankkeessa, jonka tavoitteena on tuhkan hyötykäytön lisääminen erityisesti Keski-Suomen alueella.

Hyvin suunniteltu kuljetus on kustannustehokas. Kun volyymit ovat suuret ja kuljetusjärjestelmä on optimoitu kuljetettavan materiaalin siirtoon, voidaan suuria määriä siirtää kauaskin hyvin edullisesti. Esimerkiksi 12 metriä pitkän ja 30 000 kg painavan merikontin voi kuljettaa miltei 20 000 kilometriä vain muutamalla tuhannella eurolla. Tehokas logistiikka vaatii kuitenkin suunnittelua, standardointia ja tiedon jakamista. Tällä hetkellä Keski-Suomessa tuhkantuottajat valitsevat itse mihin tuhka sijoitetaan ja heillä on yksilölliset varastointi- ja kuljetustavat. Tämä aiheuttaa korkeammat kuljetuskustannukset verrattuna yhteisesti ohjattuun järjestelmään, jossa tuhkaa kuljetettaisiin vakioajoneuvoilla yhteiseen määränpäähän

Paikkatieto kustannusten analysoinnin apuna

Paikkatietojärjestelmä on tietokoneohjelma, jossa kerättyä tietoa käsitellään karttanäkymässä. Sen avulla voidaan nähdä, missä asiat sijaitsevat ja miten ne liittyvät toisiinsa. Kaikille tuttu esimerkki paikkatietojärjestelmällä luodusta karttanäkymästä on televisiossakin esitettävä sääennuste, jossa sijaintiin liitetään tietoa lämpötiloista ja sademääristä. Logistiikassa paikkatietojärjestelmiä käytetään muun muassa reittien ja kaluston määrän optimointiin (Yalcinkaya & Kaleli, 2025).  
Luotettavaa kuljetuskustannusten arviointia varten tarvitaan kattavat lähtötiedot. Ensinnäkin kuljetuskaluston valintaa varten tarvitaan tiedot kuljetettavan materiaalin massasta ja tilavuudesta. Jokaiselta Keski-Suomessa sijaitsevalta tuhkan tuottajalta kerättiin haastattelemalla tiedot tuhkan sijainnin lisäksi myös tuhkan määrästä ja kosteudesta. Tuhkan määrä ilmoitettiin joko kuutiometreinä tai tonneina. Tieto tuhkan kosteudesta on tärkeässä roolissa, koska sen avulla voidaan laskea tuhkan tarvitsema tilavuus ja massa.

Noutosijainnin lisäksi tarvitaan myös tieto mihin noudettu tuhka kuljetetaan. Keski-Suomesta nähden lähin tuhkan rakeistamo sijaitsee Nokialla, joten sitä käsiteltiin laskennassa yhtenä määränpäänä. Myös Keski-Suomeen haluttiin tuhkien vastaanottopaikka, joten paikkatietojärjestelmällä laskettiin tuhkan lähtöpisteiden ja määrän avulla kuljetusetäisyyksien kannalta paras sijainti. Laskennallisesti se sijaitsee Seppälänkankaan pohjoispuolella, mutta helpomman saavutettavuuden vuoksi tuhkien sijoituspaikaksi valittiin Puuppola (Kuvio 1). Noutokustannusten arviointia varten tarvitaan tieto kuljetusetäisyydestä. Kuljetusetäisyyden avulla lasketaan ajoneuvon kuljetukseen käyttämä aika, josta saadaan laskettua kuljetuksen kustannus hyödyntämällä ajoneuvolle määriteltyä €/h kustannusta. Ajoneuvojen kustannustiedot kerättiin haastattelemalla alan kuljetusyrittäjiä. Tuhkan tuottajien etäisyydet Nokian rakeistamosta ja Puuppolasta laskettiin paikkatietojärjestelmän työkaluilla.

Kuvio 1. Tuhkan noutopaikat (punainen), terminaalin (violetti) sijainti ja laskennallisesti optimaalinen sijainti (vihreä).

Tuhkan noutokustannusten lisäksi arvioitiin myös valmiin tuhkarakeen vientikustannuksia metsäpalstalle. Valmiit tuhkarakeet kuljetetaan useimmiten suursäkeissä yhdistelmäajoneuvolla, josta ne nostetaan nosturilla metsäpalstalle. Noutokuljetuksissa on selkeä noutopaikka ja kohde, johon tuhka viedään. Metsäpalstojen suuri lukumäärä aiheutti haasteita vientikustannusten arviointiin. Metsäpalstat sijaitsevat ympäri Keski-Suomea ja hehtaarin kokoisia tuhkalannoitukselle sopivia palstoja on yli 60 000 kappaletta. Palstojen määrä laskettiin paikkatietojärjestelmällä hyödyntäen Suomen Metsäkeskuksen avointa karttamateriaalia tuhkalannoitukselle potentiaalisista alueista (Kuvio 2). Ei siis ole mahdollista laskea kuljetuskustannuksia jokaiselle metsäpalstalle niiden suuren lukumäärän vuoksi. Ongelman ratkaisuun hyödynnettiin jälleen paikkatietojärjestelmää, jonka avulla laskettiin metsäpalstojen keskimääräinen etäisyys Puuppolaan ja Nokialle. Tätä etäisyyttä käytettiin hyväksi vientikustannusten arvioinnissa.

Kuvio 2. Tuhkalannoitukseen sopivat alueet.

Paikkatietojärjestelmän hyödyntäminen osoittautui tehokkaaksi keinoksi tuhkan kuljetusten kokonaisuuden hahmottamiseen ja kustannusten arviointiin Keski-Suomessa. Yhdistämällä tuhkan tuottajien tiedot sekä mahdolliset käsittely- ja loppukohteet, voitiin tunnistaa ratkaisuja, jotka tukevat tuhkan hyötykäytön lisäämistä.