Uutiset

Mika Järvinen jalostaa kuonasta ja hiilidioksidista kannattavaa liiketoimintaa

Energiatekniikan professorin mielestä tieteen tulee tuottaa ratkaisuja suuriin ympäristöongelmiin.
Professori Mika Järvinen
"Mietin koko ajan suurta kuvaa. Miten toimintani vaikuttaa ympäristöön ja luonnonvarojen käyttöön? Kuinka tulokset palvelevat esimerkiksi kiertotaloutta?" Kuva: Evelin Kask / Aalto-yliopisto

Professori Mika Järvinen, mitä tutkit ja miksi?

Teemme ryhmäni kanssa bioenergian ja jätteiden energiatekniseen hyödyntämiseen sekä kiertotalouteen liittyvää tutkimusta, tiiviissä yhteistyössä teollisuuden kanssa. Yksi isoimmista hankkeistani tällä hetkellä liittyy teräksen valmistuksessa syntyvän kuonan hyötykäyttöön. Olemme kehittäneet Slag2PCC-prosessin, jossa yhdistämme salmiakkivedellä (NH4Cl) teräskuonasta liuotetun kalsiumin hiilidioksidiin. Tuloksena syntyy kalsiumkarbonaattia eli synteettistä saostettua kalkkikiveä (PCC). Vähennämme siis kuonan määrää ja sidomme hiilidioksidia eli yhdistämme kaksi huonoa asiaa yhdeksi tarpeelliseksi. Samalla saamme myös kalsiumin kierrätettyä.

PCC:tä käytetään paljon teollisuuden raaka-aineena. Esimerkiksi tulostuspaperista neljännes on kalsiumkarbonaattia, ja sitä tarvitaan myös maalien, muovien, sementin ja tiilten valmistuksessa. Syntyvä kalsiumkarbonaattijauhe voidaan myös kierrättää takaisin terästuotantoon, jolloin kalkkikiveä ei tarvitse louhia niin paljon luonnosta. Prosessille myönnettiin ensimmäinen patentti 2011, ja toinen hakemus on käsiteltävänä.

Urani alkuvaiheessa tein tiedettä tieteen vuoksi, tutkimisen ilosta. Nyt ajattelen, että se ei riitä vaan mietin koko ajan suurta kuvaa. Miten toimintani vaikuttaa ympäristöön ja luonnonvarojen käyttöön? Kuinka tulokset palvelevat esimerkiksi kiertotaloutta? Jotta ratkaisut saadaan käyttöön laajemmassa mittakaavassa, täytyy prosessien olla taloudellisesti kannattavia.

Miten sinusta tuli tutkija?

Tein diplomityöni teollisuudelle. Vaikka työ oli mielenkiintoista ja nautin siitä, huomasin haluavani päästä syvemmälle asioihin kuin teollisuuden kiireessä oli mahdollista. Eli tutkintotodistusta noutaessani tiesin jo, että minusta tulisi tutkija.

Mitkä ovat olleet urasi huippuhetkiä?

Väitöskirjan valmistuminen oli varmasti ensimmäinen. Sain tehdä sen teollisuuden rahoituksella, mistä olin tosi otettu.

Kaikista hienoin ja unohtumattomin hetki on ollut, kun maailman tekniikan alan yliopistojen kärkeen kuuluva CalTech myönsi meille Resonate Award -palkinnon 2015. Palkinto tuli juuri maailman ensimmäisestä Slag2PCC-prosessin pilottilaitoksesta, ja olimme vastaanottamassa sitä Aspen Ideas -festivaaleilla yhdessä tutkijani Arshe Saidin kanssa.

Mitä vaaditaan tutkijalta?

Tutkijalta vaaditaan tiedonjanoa. Jos joku sanoo, että tämä on hyvä, koska niin on tehty 50 vuotta, sitä ei saa vain hyväksyä – pitää haluta tietää miksi ja miten se voitaisiin tehdä paremmin. Tutkijan pitää olla myös pitkäjänteinen, jaksaa vääntää ja välillä hakata päätä seinään, eikä pelätä epäonnistumista. Ja pitää olla yleistä mielenkiintoa asioita kohtaan.

Mitä odotat tulevaisuudelta?

Toivoisin, että vuorokaudessa olisi enemmän tunteja, sillä pidän myös opetuksesta tosi paljon ja haluaisin ehtiä tehdä sekä sitä että tutkimusta rauhassa.

Odotan myös, että saamme Slag2PCC:n loput haasteet ratkottua ja menetelmästä kaupallisesti selkeästi kannattavan. Nyt olemme jo ihan siinä kannattavuuden rajalla.  Koska prosessissa käytettävää liuotinta joutuu säännöllisesti lisäämään, liuottimen hinta on ollut yksi pullonkauloista. Myös teräskuonan hinta vaihtelee. Suomessa se on melko kallista, mutta esimerkiksi Japanissa meille maksettaisiin sen käytöstä, koska kaatopaikkasijoitus ei ole siellä mahdollista tai on erittäin kallista. Japanissa on myös teollisuutta, jolle liuotinkemikaali on sivutuote – ja teollisuutta, joka tarvitsee valmistamaamme kalsiumkarbonaattia. Japanin tuottamasta kuonasta voitaisiin tehdä kaikki heidän tarvitsemansa PCC – mikä mieletön tilaisuus!

Kun tuotantohinta saadaan tarpeeksi pieneksi, tuote menee kaupaksi – ja valmistusteknologia yleistyy nopeammin. Maailmalla kaivataan esimerkkejä oikeasti toimivasta kiertotaloudesta – me olemme omalla alallamme tässä työssä pioneereja.

Mika Järvinen ja muut Aallon uudet vakinaistetut professorit kertovat tutkimuksestaan Installation Talks -tapahtumassa 30. lokakuuta. Esitykset ovat yleistajuisia ja kaikille avoimia. Tervetuloa! Lisätietoja täältä.

Teräskuonasta arvomineraalia

Otaniemen kampuksella toimii maailman ensimmäinen laite, joka valmistaa terästeollisuuden sivutuotteesta 50 kertaa arvokkaampaa raaka-ainetta.

Lue lisää, miten teräskuonasta jalostetaan korkealaatuista kalsiumkarbonaattia.
Kuvassa on sanko, joka on täynnä teräksen valmistuksessa syntyvää tummaa kuona-ainetta. Kuvaaja: Mikko Raskinen.
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Suomessa kehitettiin tekoäly, joka ymmärtää paremmin ihmisen tavoitteita
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Suomessa kehitettiin tekoäly, joka ymmärtää paremmin ihmisen tavoitteita

Käyttäjää ymmärtävä tekoäly ei kaipaa jatkuvasti yksityiskohtaisia ohjeita. Siksi se pystyy toimimaan paremmin ihmisen apuna.
Oniipa
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat vievät namibialaiskylään sähkö- ja nettiyhteydet – tarvittava teknologia kulkee lava-auton kyydissä

Itsenäisyyspäivänä pilotoitavan hankkeen tavoitteena on helpottaa köyhien alueiden pienyhteisöissä asuvien ihmisten arkea ja luoda keinoja lisätä paikallista yritystoimintaa ja elinvoimaisuutta.
Polymer film that bends when light is shone on it
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Tutkijat kouluttivat jälleen materiaalia kuin Pavlovin koiraa – nestekidemuovi oppi liikkumaan ja tarttumaan esineisiin

Ehdollistamisen jälkeen tutkijat pystyivät ohjaamaan materiaalia pelkän valon voimalla. Tulos on askel kohti uusia pehmeän robotiikan sovelluksia.
Yhtäjalkaa_ideatehtaan tulokset
Tutkimus ja taide Julkaistu: