Ligniin teedeehituses – kas roheline alternatiiv bituumenile on käeulatuses?

Ligniin teedeehituses – kas roheline alternatiiv bituumenile on käeulatuses?. 15.04.2026. Kas asfalt saab olla keskkonnasõbralikum, ilma et see kaotaks vastupidavuses? TalTechi eestvedamisel valminud rakendusuuring otsis sellele küsimusele praktilist vastust, katsetades, kas naftapõhist bituumenit saab Eesti tingimustes osaliselt asendada ligniiniga – puidutööstuse kõrvalsaadusega. Intervjuust TalTechi ehituse ja arhitektuuri instituudi projektijuhi Karli Kontsoniga selgub, et see on võimalik – kuid mitte ilma kompromisside ja väljakutseteta. Mis oli lõppenud projekti „Eesti tingimustesse optimaalse ligniinisisaldusega asfaldi retsepti rakendusuuring“ peamine eesmärk ning millisele praktilisele probleemile see vastust otsis? Projekti eesmärk oli leida lahendus, kuidas asendada asfaltsegudes seni kasutatav naftapõhine bituumen osaliselt kohaliku biopõhise materjaliga, ligniiniga, ning töötada välja koostised, mis võimaldaksid liikuda süsinikneutraalsema teedeehituse suunas. Bituumen on küll laialt kasutatav sideaine, kuid just selle tootmisest tuleb asfaltsegude suurim keskkonnajalajälg. Lisaks on tegemist täielikult imporditava ressursiga, mille tooraine, nafta, pärineb sageli geopoliitiliselt ebastabiilsetest piirkondadest. Miks valiti selle uuringu keskmesse just ligniin – millist potentsiaali nägite selles materjalis asfaldilisandina projekti alguses ja kuidas see hinnang töö käigus täpsustus? Uuringu lähteülesandes oli ligniini kasutamine tellija poolt ette antud, kuigi teedeehituses ei ole see uus suund. Ameerika Ühendriikides on ligniini sideainena katsetatud juba alates 1980. aastatest. Kui varem käsitleti ligniini peamiselt puidutööstuse kõrvalsaadusena, mida kõlbab kütuseks, siis nüüd nähakse selles üha enam mitmekülgset, vastupidavate materjalide tootmiseks sobilikku toorainet. Seetõttu on teedeehituse huvi biopõhiste lahenduste vastu ka järk-järgult kasvanud. Töö käigus selgus kiiresti, et „ligniin“ pole ühtne materjal – selle omadused varieeruvad päritolu ja töötlemise tõttu märkimisväärselt. See mõjutab otseselt ligniini käitumist bituumenis ja asfaltsegudes. Kuigi tuginesime varasematele rahvusvahelistele uuringutele, ei saa nende tulemusi üks-ühele üle kanda, sest erineva koostisega ligniinid annavad erineva lõpptulemuse. Milliste järeldusteni projektis lõpuks jõuti – kas õnnestus töötada välja Eesti tingimustesse sobiv ligniinisisaldusega asfaldiretsept ja mida tulemused näitasid? Tulemused näitasid, et bituumenit saab Eesti jaoks tavapärastes asfaltsegudes osaliselt ligniiniga kenasti asendada. Siin on rõhk just väljendil „osaline asendamine“. Lõplik asendusmäär sõltub mitmest tegurist – alates ligniini enda tootmiseks rakendatud tehnoloogiast ja lõpetades asfaltsegu lähtematerjalide ja tootmisnüanssidega. Liiga optimistlik asendamine võib lõppeda sellega, et segu omadused ei vasta meie regioonis ettenähtud nõuetele. Või isegi kui laboris paistab nõuetekohasus justkui paigas olevat, võivad probleemid ilmneda paigaldamisel. Tulemused näitasid, et bituumenit saab  Eesti jaoks tavapärastes asfaltsegudes osaliselt ligniiniga kenasti asendada. Siin on rõhk just väljendil „osaline asendamine“. Mis olid selle projekti kõige olulisemad praktilised õppetunnid – nii teaduslikus mõttes kui ka võimaliku reaalse kasutuse vaates? Retseptide arendust alustasime laborist, liikusime sealt edasi katsetootmisse asfalditehases ning jõudsime lõpuks täiemahulise lahenduseni Viimsisse rajatud katselõigul. Just see mitmeetapiline lähenemine osutus kriitiliseks. See, mis töötab laboris või arvutustes, ei pruugi samal kujul toimida tööstuslikus tootmises ja paigaldamisel. Projekti käigus tuli retsepte korduvalt kohandada, et need vastaksid reaalse tootmise tingimustele – alates seadmetest ja temperatuurirežiimidest kuni paigaldusprotsessini. Teiseks oluliseks tulemuseks oli asfaltsegude keskkonnajalajälje hindamise metoodika ja selleks loodud kalkulaator. See võimaldab täpselt analüüsida, kuidas mõjutavad erinevad sisendmaterjalid, nende päritolu, transpordivahemaad ja tehase asukoht asfaltsegu keskkonnamõju. Mida näitas projekt laiemalt avaliku sektori ja teadusasutuste võimalike koostöövormide kohta:  kas ja kuidas saaksid nad lahendada koos keerulisi, ühiskondlikult olulisi ülesandeid? Projektis osalesid nii avaliku kui ka erasektori partnerid, sealhulgas Teede Tehnokeskus AS ja Tariston AS. Katsetes kasutati Fibenoli siinsetest puidujääkidest toodetud ligniini ning Viimsi katselõigu rajas TREF Nord AS – osapooli oli seega mitu ja koostöö ulatuslik. Avaliku sektori roll on seada paika strateegiline eesmärk või probleem, millele lahendust otsida. Teadusasutused pakuvad välja võimalikud lahendused ning loovad protsessi käigus uut, laiemaks kasutamiseks sobivat teadmist. Kui aga eesmärgi seab erasektor, sõltub uute teadmiste kättesaadavus sageli lepingutingimustest ega pruugi olla avalik. Kui tihti pöörduvad avalik sektori institutsioonid ja/või eraettevõtted ülikoolide poole ning mis on olnud senise koostöö kitsaskohad? Nii avalik kui ka erasektor pöörduvad meie poole tegelikult võrdlemisi tihti. Teeme tihedat koostööd Eesti Transpordiametiga ja konsulteerime kohalike omavalitsuste ning eraettevõtetega. Aga siin tuleb mängu üks oluline tegur, mis mõjutab seda, kas pöördumistest sünnib suuremat sorti teadusalanekoostöö või mitte. See on rahastus. Tihti jääb ekslik mulje, et teadusasutustel on kuskil suur kotitäis raha, mida saab kasutada erinevateks huvitavateks ideedeks. Tegelikult meil sellist raha ei ole. Või kui on, siis pole see niivõrd suurte uuringute teostamiseks piisav, kuigi suuri asju sa ainult õhinapõhiselt ära ei tee. Mida oleks vaja muuta, et selliseid koostööprojekte sünniks rohkem – et avaliku sektori asutustel oleks lihtsam teadusasutustelt abi küsida ja ülikoolides loodud teadmine jõuaks kiiremini praktilisse kasutusse? Abi küsimise kõige olulisem samm on varajane ja otsene suhtlus – tasub julgelt ühendust võtta. Sageli jõutakse teadlasteni alles siis, kui lähteülesanne on juba paigas, kuigi just algfaasis saanuks teadusasutus jagada kõige väärtuslikumat teadmist. Eriti puudutab see avalikku sektorit, mille eelarved on kinnitatud ja projektide arendamises on vähe paindlikkust. Uute teadmiste rakendamisel on kõige olulisem koostöö vastava sektoriga. Lahendusi arendades tuleb arvestada reaalse tootmisvõimekusega. Meie uuringus toetasid seda hästi Tariston AS ja TREF Nord AS, kelle praktiline kogemus aitas hinnata juba arendusprotsessi käigus ligniini doseerimisvõimalusi. Sageli jõutakse teadlasteni alles siis, kui lähteülesanne on juba paigas, kuigi just algfaasis saanuks teadusasutus jagada kõige väärtuslikumat teadmist. Eriti puudutab see avalikku sektorit, mille eelarved on kinnitatud ja projektide arendamises on vähe paindlikkust. Kommentaar: Riigikantselei strateegiabüroo innovatsioonivaldkonna nõunik Kadi Villers Riigikantselei innovatsioonifond toetab kõrgema riskiga katseprojekte, mille eesmärk on leida ja testida uusi, ühiskondlikele probleemidele suunatud lahendusi. Seegi uuring viidi läbi fondi toel, et vähendada asfalditootmise keskkonnajalajälge. Algatus tuli Viimsi vallalt, kaasatud olid ka Transpordiamet ning mitmed erasektori partnerid, eesmärgiks on leida Eesti tingimustesse sobiv ligniini sisaldav asfaltsegu ning seda ka praktikas katsetada. Uuringu tulemusel leitigi sobiv retsept, misjärel rajati Viimsisse katselõik. Katsetamine tõi aga esile praktilised väljakutsed – ligniini sisaldavat asfaltsegu on tehniliselt keeruline toota ja paigaldada ning segu vastupidavuse lõplik hinnang saab selguda alles pikaajalise seire käigus. Praegu on sellist asfalti ka kallim toota kui tavapärast bituumensegu. Laiemaks kasutuselevõtuks tuleb lahendada mitu kitsaskohta. Kõik asfalditehased ei ole täna valmis ligniini täpselt ja ühtlaselt doseerima ning tootmine eeldab nii logistika kui ka paigalduse osas rangemaid nõudeid. Samas võiks olukorda oluliselt muuta see, kui teedeehitus püstitaks süsinikujälje vähendamiseks endale selgemad eesmärgid. Selleks et avaliku sektori ja teadusasutuste koostööprojekte sünniks rohkem ning nende tulemused jõuaksid kiiremini rakendusse, ongi loodud Riigikantselei innovatsioonifond, mis toetab avaliku sektori, ettevõtete ja teadusasutuste koostöös sündivaid innovatsiooniprojekte. Praegu töötatakse selle nimel, et senine rahastus jätkuks ka Euroopa Liidu uuel, 2028. aastal algaval perioodil. Kui innovatsiooni soodustavaid hankeid kasutataks senisest laiemalt ning teadus- ja arendustegevuse rahastust suurendataks – või kui jõutaks vähemalt juba seatud eesmärkideni, aitaks seegi koostööd aina tugevdada. Siiski ei sõltu kõik ainult rahastusest. Samavõrd oluline on avaliku sektori valmisolek riske võtta ja uusi lahendusi katsetada. Innovatsioon ei teki enamasti valmislahenduste sisseostmisest, vaid koostöös ettevõtete ja teadusasutustega. Selleks et projektide tulemused jõuaksid kiiremini praktikasse, tuleb pöörata rohkem tähelepanu projektide kavandamisele – juba alguses peaks olema selge, kuidas ja kelle abil hakkab lahendus pärast projekti lõppu päriselt kasutusse jõudma.