Kun pohdimme hampun arvoa, huomio kohdistuu usein siihen kasvin osaan, josta syntyy lopputuote: siemeniin, joista puristetaan öljyä, kuituihin, joista valmistetaan tekstiilejä, tai kukintoihin, joita käsitellään kannabinoidien saamiseksi. Tutkijat ja teollisuus esittävät kuitenkin yhä tärkeämmän kysymyksen: mitä tapahtuu kaikelle sille, mitä jää jäljelle? Tuoreessa tutkimuksessa selvitetään, miten hampun sivutuotteita ja jalostusjäämiä voitaisiin muuntaa eläinrehun ainesosiksi, rakennus- ja pakkausmateriaaleiksi, hiilipohjaisiksi tuotteiksi ja muiksi teollisuuden resursseiksi. Sen sijaan, että varsia, päistäreitä, siemenpuristekakkua, lehtiä tai jo hyödynnettyä biomassaa pidettäisiin pelkkänä jätteenä, niistä voi mahdollisesti tulla toisen prosessin raaka-aineita. Tämä on koko hamppukasvin talouden taustalla oleva ajatus.

Hamppu on kiertobiotalouden kannalta erityisen kiinnostava, koska kasvin eri osilla on hyvin erilaisia ominaisuuksia. Varren pitkiä niinikuituja voidaan käyttää tekstiileissä ja komposiittimateriaaleissa, kun taas puumaista sisäosaa eli päistäreitä voidaan käyttää rakennusmateriaaleissa, eläinten kuivikkeena ja biokomposiiteissa. Siemenistä voidaan saada elintarvikkeiden ainesosia ja arvokasta öljyä. Siementen puristamisen jälkeen jäljelle jäävä materiaali — jota kutsutaan usein hampunsiemenpuristekakuksi tai hampunsiemenrouheeksi — sisältää edelleen proteiinia, kuitua ja jäännösöljyä. Lisäksi jäljelle jää lehtiä, kukintoja ja biomassaa kannabinoidien uuttamisen jälkeen. Joillakin näistä jakeista on perinteisesti ollut melko vähän taloudellista arvoa. Nyt tutkijat kysyvät, voisimmeko hyödyntää niitä paremmin.

Periaatetta kuvataan toisinaan kaskadikäytöksi. Sen sijaan, että viljelykasville valittaisiin vain yksi käyttötarkoitus, jalostajat pyrkivät ensin saamaan talteen arvokkaimmat ainesosat ja etsimään sen jälkeen hyödyllisiä käyttökohteita jäljelle jäävälle materiaalille. Otetaan yksinkertaiseksi esimerkiksi hampunsiemen. Ensin siitä voidaan erottaa öljy. Jäljelle jäävällä proteiinipitoisella materiaalilla saattaa olla potentiaalia elintarvikkeen tai rehun ainesosana. Muita jäämiä voitaisiin myöhemmin jalostaa biomateriaaleiksi, fermentoiduiksi tuotteiksi, energiaksi tai hiilipitoisiksi materiaaleiksi. Yksi sato voi siis mahdollisesti tuottaa useita arvovirtoja.

Eläinten ravitsemus on yksi huomattavaa tutkimuskiinnostusta herättävä alue. Hampunsiemenpuristekakku ja hampunsiemenrouhe ovat erityisen kiinnostavia, koska niihin jää proteiinia ja rasvahappoja öljyn erottamisen jälkeen. Katsausartikkeleissa on tarkasteltu hamppuperäisiä materiaaleja siipikarjan, nautojen, lampaiden ja sikojen ruokinnassa sekä vesiviljelyssä. Tutkimukset viittaavat siihen, että jotkin hampunsiemenistä saatavat rinnakkaistuotteet voisivat mahdollisesti toimia vaihtoehtoisina tai täydentävinä rehun ainesosina. Kasvin muiden osien kohdalla tilanne on monimutkaisempi. Tutkimuksissa on havaittu huomattavia eroja hampun lehtien, varsien ja muiden kasvijakeiden välillä ravintoaineiden sulavuudessa ja kannabinoidipitoisuuksissa. Lehdet voivat esimerkiksi tarjota hyödyllisiä ravintoaineita, mutta myös kannabinoidien pitoisuudet voivat olla suurempia lehdissä ja kukinnoissa. Tämä ero on tärkeä. Viranomaishyväksyntää, kannabinoidijäämiä ja niiden mahdollista siirtymistä eläinperäisiin elintarvikkeisiin, kuten lihaan tai maitoon, on arvioitava huolellisesti ennen kuin joitakin hamppumateriaaleja voidaan ottaa laajasti käyttöön tuotantoeläinten rehuna. Hamppubiomassaa ei siksi pidä automaattisesti pitää sopivana eläinrehuna vain siksi, että se on peräisin kasvista.

Muilla jäämillä voi olla aivan erilainen käyttökohde. Hampun varret ja muu lignoselluloosapitoinen biomassa sisältävät hiiltä, jota voidaan mahdollisesti muuntaa esimerkiksi pyrolyysin avulla biohiileksi ja muiksi hiilipitoisiksi materiaaleiksi. Biohiilen käyttöä tutkitaan sovelluksissa, jotka ulottuvat maanparannuksesta ja hiilen hallinnasta adsorptioon ja ympäristöteknologioihin. Tutkijat selvittävät myös tasapainoa hamppubiomassan energiakäytön ja hiilen säilyttämisen välillä hyödyllisissä kiinteissä materiaaleissa. Tämä avaa kiinnostavan mahdollisuuden: arvokkaampien ainesosien poistamisen jälkeen jäljelle jäävällä biomassalla voi olla hyödyllisiä ominaisuuksia vielä jalostusketjun aivan viimeisessä vaiheessa.

Hampun rakenneosat tarjoavat vielä yhden mahdollisuuden. Dekortikoinnissa lujat ulommat niinikuidut erotetaan puumaisista päistäreistä. Nämä jakeet voivat päätyä hyvin erilaisille teollisuudenaloille, kuten tekstiili- ja pakkausteollisuuteen, rakentamiseen ja biokomposiittien valmistukseen. Tässä yhteydessä maatalouden jäännösmateriaali alkaa näyttää pikemminkin teollisuuden raaka-aineelta kuin jätteeltä. Hampun varsi sisältää selluloosaa, ligniiniä, kuitua ja hiiltä, jotka biologiset prosessit ovat järjestäneet rakenteeksi. Jos nämä ainesosat voidaan erottaa ja käsitellä tehokkaasti, jokaisella niistä voi olla arvoa talouden eri osa-alueilla.

Ehkä kiinnostavin koko kasvin hyödyntämiseen perustuvan lähestymistavan näkökohta on taloudellinen. Jos viljelijät ja jalostajat voivat myydä samasta viljelykasvista useita jakeita sen sijaan, että olisivat yhden päätuotteen varassa, uusia tulovirtoja voi avautua. Samalla käyttökohteiden löytäminen jalostusjäämille voisi vähentää niiden hävittämisen tarvetta ja parantaa resurssien käytön kokonaistehokkuutta. Tämä ei automaattisesti tee kaikista hampun käyttökohteista kestäviä. Jalostus vaatii energiaa, kuljetuksilla on merkitystä, syntyville tuotteille on oltava markkinat, ja elinkaariarvioinnit sekä taloudelliset arvioinnit ovat edelleen tärkeitä. Paras ratkaisu riippuu siitä, missä hamppua viljellään, miten sitä jalostetaan ja millaista infrastruktuuria lähistöllä on.

Tulevaisuuden hampputalous ei siis välttämättä rakennu yhden ihmetuotteen ympärille. Se voi rakentua jonkin paljon käytännöllisemmän varaan: opimme hyödyntämään enemmän siitä, mitä kasvi jo tarjoaa meille. Öljy, proteiini, kuidut, päistäreet, uutteet, biomateriaalit, rehun ainesosat ja hiilituotteet voisivat yhä useammin muodostaa saman arvoketjun toisiinsa liittyviä osia. Kiertobiotaloudessa kysymys ei enää ole vain: ”Mitä voimme valmistaa hampusta?” Se muuttuu kysymykseksi: ”Kuinka paljon arvoa voimme luoda koko kasvista ennen kuin mitään pidetään jätteenä?”