Euroopa Liidus on oluline megatrend ringmajandus. Tegemist on ressursitõhusa mõtteviisiga, kus tähelepanu on toodete ja materjalide korduvkasutusel. Näiteks Soome ettevõte Ecolan toodab toitainerikast orgaanilist väetist, mis on valmistatud kohaliku toiduainetööstuse jääkproduktist luujahust. Nii on ühe protsessi jääkväljund teisele hoopis sisendtooraineks. Taoline ressursside maksimaalne ärakasutamine tingib omakorda suurema konkurentsivõime ja on sealjuures keskkonnasäästlik.

Eestis on keskkonnaministeerium seadnud jäätmevaldkonna eesmärgiks taaskasutada võimalikult palju tarbimisest üle jäävaid materjale. Arusaadavalt ei ole jäätmete tekkimist alati lõpuni võimalik vältida, kuid eesmärgina tuleks need võimalusel uuesti materjalina ringlusse võtta.

Põlevkivitööstus on Eesti majanduse kasvumootor, oluline tööandja tuhandetele peredele ja energiajulgeoleku tagaja. Ent ametliku statistika järgi on Eesti põlevkivitööstus kõige positiivse kõrval ka oluline jäätmete tekitaja. Tänu kaasaegsele tehnoloogiale ei teki Eesti Energial õlitootmise kõrvalsaadusena poolkoksi ja tootmine on muutunud palju puhtamaks. Samas jääb peale energia väljavõtmist põlevkivist paratamatult alles tuhk ja lubajakivi ehk aheraine, mis kajastubki ametlikus statistikas jäätmena. Põlevkivituhk kogunisti ohtliku jäätmena, kuigi EL-is tavapäraselt fossiilse kütuse põletamisel tekkivat tuhka ohtliku jäätmena ei käsitleta.

Milleks võtta maa seest uut ressurssi?

Levinud on väärarvamus, et põlevkivist õli ja energia tootmisel tekkivad lubjakivi ning tuhk on jäätmed, mis ohustavad keskkonda – see ei vasta tõele. Omadustelt on põlevkivituhk väga sarnane tsemendiga ja põlevkiviga koos maapõuest väljatav lubjakivi on teede ehitamisel kasutatava paekivikillustikuga. Põlevkivi kaevandamise kõrvalsaadusena väljatav lubjakivi on toormena väga kvaliteetne, sest on läbinud rikastamisprotsessi, mille käigus põlevkivi ja lubjakivi eraldatakse.

Nii põlevkivituhka kui põlevkivi kaevandamisega kaasnevat lubjakivi toodetakse Eestis iga-aastaselt miljoneid tonne ja neid oleks mõistlik käsitleda ühiskonnale kasuliku ressursi, mitte jäätmena. Kuid ringmajanduse mõtteviisi levik sunnib üha valjemalt küsima, kas on ikka mõistlik võtta maa seest välja uut ressurssi, kui sarnane ressurss aheraine ja tuha näol on ära kasutamata?

See küsimus tekib tugevalt päevakorda siis, kui räägime megaprojektidest nagu Rail Baltica ehitus. Sest on oluline vahe, kas Tori aleviku kõrval avatakse selleks uus karjäär või sobib selle asemel kasutada juba maa seest energiatootmiseks välja toodud põlevkivi aherainet ja tootmisprotsessis tekkinud tuhka.

Põlevkivituha kasutatavuse uuring

Mõistagi, saatan peitub detailides. Vaja oli uuringut, et anda kindlus põlevkivituhatuha kasutamiseks sideainena erinevate omadustega pinnaste tugevdamisel.

Hiljuti valmiski põhjalik teadustöö, ametliku nimega „Põlevkivi lendtuha taaskasutamine hüdraulilise sideainena pehmete pinnaste tugevdamisel,“ mis uuris põlevkivienergia tootmisest tekkiva tuha kasutamist Rail Balticu ehitusel. Raudtee planeeritud trass kulgeb olulises ulatuses mööda soiseid turbaalasid, kus sügavus ulatub kaheksa meetrini. Samal ajal kehtivad raudteele kõrged nõudmised vajumise suhtes, mida on turbakeskkonnas raske saavutada. Kui tavaliselt kasutatakse ehitustehnoloogiliselt taolisel puhul turbapinnase asendamist mineraalse täiteainega, siis trassi pikkusest ja sügavusest tingituna on selle kasutamine kallis ja sunnib otsima alternatiive.

Keskkonnainvesteeringute Keskuse rahastatud uuring seadiski eesmärgiks tuvastada, millisel määral sobivad põlevkivi energiatootmisest alles jäävad ressursid Rail Balticu ehituseks. Standardina tehakse taoliseks uurimuseks katsed kuni kolmekuulise perioodiga, ent pidades silmas projekti mastaapi ja olulisust, soovisime põhjapanevate tulemuste saamiseks katsetada materjalide käitumist neli korda pikema ehk aastase perioodi jooksul.

Varem OSAMAT projekti raames edukalt läbi viidud uurimistöö tulemusel juba teadsime, et ehituses tsemendi asendamisel tuhaga stabiliseerimisprotsess toimub. Vaja oli aga baasuuringut selleks, et saadud andmete põhjal välja töötada põlevkivituha taaskasutussüsteem ning selle põhjal oleks võimalik teha ettepanekuid riigistandardi loomiseks. Siin, muuseas, ei ole Eesti kuidagi teerajaja rollis – Soomes ja Rootsis on levinud praktika kasutada erinevaid tuhkasid pinnase tugevdamisel mass-stabiliseerimise tehnoloogiaga.

Järeldus – tuhka saab ehitusmaterjalina edukalt kasutada

Läbiviidud laboratoorsete katsete tulemusel saime kindluse, et tuhka saab edukalt kasutada madalama koormusega teede aluspinna stabiliseerimiseks. Olenevalt turba sügavusest ja omadustest saab tuha kogust retseptis suurendada: sellisel juhul moodustab tuhk turbas karkassi, mis vähendab turbasegu kokkusurutavust kordades ja ka tugevus kasvab oluliselt.

Lisaks andsid Peeter Talviste ja Kalle Kirsimäe poolt juhitud Tartu Ülikooli teadlased soovituse kasutada tuhka mineraalse täiteainena. See tähendab, et tuhk sobib asendama liiva või liiva ja aheraine segu. Lisaks, erinevalt liivast käitub põlevkivituhk sealjuures sideainena – tuhk kivistub ajaga ja kasvatab rajatud pinnase tugevust.

Uurimustöö järeldus sedastas ka seda, et kui raudtee ehitamisel kasutatakse vaiadele ehitamise tehnoloogiat, sobib tuhk lisamiseks koos killustikuga vaiade täiteainena. Nii kasvab samal ajal samba toetustugevus.

Ehk isegi kõige olulisem soovitus - mis võib aidata märkimisväärselt alandada ehitusmaterjali kulu - on kasutada tuhka madalama koormusega teede ehitamisel, mida tuleb Rail Baltica juurde võrreldavas ulatuses trassi endaga. Need juurdepääsuteed ei vaja sama jäika aluspinda kui mitusada kilomeetrit tunnis Euroopa suunas kihutav kiirrong.

Standardiseerimiseks kogutud andmete põhjal on tehtud EVS-ile (Eesti Standardikeskus) ettepanek tuhastandardi EVS 927:2017 muutmiseks ning uue kasutamisala sisseviimiseks. Hetkel on standardi kavand avalikul arutelul. Standard jõustub loodetavasti käesoleva aasta juunis.

Tuhk on tsemendist kolm korda odavam

Aasta jooksul läbi viidud katsete tulemusel saime kinnituse, et põlevkivituhk sobib Rail Balticu ehitusel kasutamiseks erinevatel viisidel. Need järeldused annavad meile selge pildi, kus ja millistel tingimustel sobib põlevkivituhka kasutada. Tegemist on baasuuringuga, mis loob teadusliku vundamendi Eestis suurte ehitusprojektide puhul ringmajanduse revolutsiooni läbiviimiseks.

Ja lõpetuseks jõuame ka võib-olla isegi kõige tähtsama küsimuseni – kas see kõik on tasuv? Ringmajandus võib ju kõlada kenasti, kuid külm majandusloogika on liiga tugev, et seda ignoreerida. Uuringu raames tegime indikatiivse maksumuse saamiseks arvutused tuha kasutamiseks koos logistikaga Ida-Virumaal asuvatest elektrijaamadest mööda Rail Balticu trassi 300 kilomeetri ulatuses. Tuvastasime, et tänaste hindade juures tuleb tuha indikatiivseks maksumuseks 21-27 eurot ühe tonni kohta. Tsemendiga võrreldes on hind kolm korda odavam.