Huippututkimus

Vihreämpiä tuotteita, vihreämpiä prosesseja

By 27 joulukuu, 2018 No Comments

Yksi Åbo Akademin huippututkimushankkeista käsittelee sitä, kuinka metsän biomassaa voidaan tulevaisuudessa jalostaa. Puumassan molekyylit ovat arvokkaita rakenneosia vihreämmille raaka-aineille, joita teollisuus voi käyttää öljyn ja kivihiilen sijaan. Tutkimuksessa on mukana viisi laboratoriota ja seitsemän professoria tutkimusryhmineen.

laboratoriota ja seitsemän professoria tutkimusryhmineen.

– Tässä on kyse vihreästä molekyylitason prosessitekniikasta, sanoo dekaani Tapio Salmi.

Professori Stefan Willför vastaa huippututkimushankkeesta, jota Åbo Akademin säätiö rahoittaa vuosina 2015–2018.

Kuinka puusta saatavia ligniini- ja hemiselluloosamolekyylejä voidaan muuttaa biologisesti hajoavaksi raaka-aineeksi esimerkiksi lääkkeitä, energiantuotantoa tai pakkauksia varten ja käyttää öljyn ja kivihiilen sijaan? Åbo Akademin huippututkimushankkeessa Johan Gadolinin mukaan nimetyssä prosessikemian keskuksessa on mukana tutkijoita puu- ja paperikemian, teknisen kemian ja reaktiotekniikan, orgaanisen kemian, epäorgaanisen kemian ja analyyttisen kemian alalta. Tutkimus pyrkii löytämään sekä uusia tuotteita että prosesseja.

Harvinaislaatuista yhteistyötä

— Sekä Suomessa että ulkomailla on epätavallista, että kemian ja kemian tekniikan laboratoriot tekevät tällä tavoin poikkitieteellistä yhteistyötä, kertoo dekaani Tapio Salmi, joka itse edustaa teknisen kemian ja reaktiotekniikan oppiainetta.

Kansainvälisesti mitattuna Åbo Akademin prosessikemian keskus on suuri, sillä siellä työskentelee noin 120 tutkijaa viidessä teknisen kemian ja reaktiotekniikan laboratoriossa. Omalla alallaan keskus on Pohjoismaiden suurin.

— Olemme suuri keskus pienessä yliopistossa pienessä maassa. Siksi henkilökuntamme on hyvin kansainvälistä, Salmi toteaa

Kilpailukykyä vaaditaan

Tutkimuksen on oltava kilpailukykyistä, koska uudistuvan biomassan ympärillä tehdään paljon tutkimustyötä myös muualla Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Kanadassa.

– Siksi tutkimuksen perustaso ei riitä. Åbo Akademin säätiön myöntämän huippututkimusrahoituksen ansiosta voimme tehdä vapaata tutkimusta. Tutkijat voivat ottaa riskejä ja lähestyä tutkimusaihettaan uusin, erilaisin tavoin.

Vuoden 2017 aikana Åbo Akademin tutkijat ovat mm. tehneet läpimurron uudentyyppisten katalysaattoreiden kehittämisessä. Nämä katalysaattorit kiihdyttävät kemiallista reaktiota, jossa

hemiselluloosamolekyylit hajoavat sokereiksi. Sokereista voidaan edelleen jalostaa toivotunlaista lopputuotetta. Biovedyn kysyntä on suurta, ja tässä Åbo Akademin tutkimustyö voi olla apuna tarjoamalla tavan hyödyntää jäämiä. Tutkijat ovat myös kehittäneet uusia kemiallisia reaktoreja, jotta prosessit olisivat mikrotasolla entistä tehokkaampia.

Åbo Akademin säätiön rahoittamien Johan Gadolin -apurahojen avulla keskus voi kutsua ulkomaisia tutkijoita muutamien kuukausien ajaksi kehittämään esimerkiksi uusia katalyyttisiä menetelmiä biomassan fraktioimiseen.

Rakenneosia metsästä

– Käytämme luonnonmetsistä saatuja rakenneosia. Prosessimme ovat vihreitä, ja tuotteemme vihreitä ja biologisesti hajoavia. Teemme perustutkimusta, jota tarvitaan parhaillaan käynnissä olevan suuren teknologisen ja teollisen vallankumouksen takia, sanoo Salmi.

Åbo Akademin prosessikemian keskus perustettiin vuonna 1999, ja se nimettiin seuraavana vuonna Suomen Akatemian huippututkimusyksiköksi (2000–2012).

Vuodesta 2015 keskus on ollut yksi Åbo Akademin neljästä sisäisestä huippututkimusyksiköstä, joita Åbo Akademin säätiö rahoittaa vuosina 2015–2018. Muut huippututkimusyksiköt ovat työmuistin harjoittaminen psykologian oppiaineessa, nuoret aikuiset ja uskonto maailmanlaajuisesta näkökulmasta ja funktionaaliset materiaalit solujen säätelyssä.