Uutiset

Mustetulostimia ja vetyunelmia: Millennium Graduate Student -voittaja Sanaz Zarabi Golkhatmi

Sanaz Zarabi Golkhatmin tähtäin on kestävässä kehityksessä. Iranissa syntynyt Aalto-yliopistossa Sanaz on kehittänyt uuden tekniikan, joka lisää merkittävästi uusiutuvien energialähteiden tehokkuutta. Sanazin idea voitti lokakuun lopussa Millennium Graduate Student 2022 -pitchauskilpailun.
Sanaz Zarabi in the middle of frame with hexagonal artwork behind her.
Sanaz Zarabi voitti lokakuun lopussa Millennium Graduate Student 2022 -pitchauskilpailun. Kuva: Ville Heirola/Aalto-yliopisto.

Aallon väitöskirjatutkija Sanaz Zarabi kertoo faktat rauhallisesti. Uusiutuvan energian käyttöönotto on välttämätöntä, mutta tiellä on monenmoista ongelmaa. Esimerkiksi aurinkopaneelit ja tuulivoimalat vaativat paljon tilaa, raaka-aineita ja suotuisat sääolosuhteet. Juuri nyt vaikuttaa siltä, että parhaimmatkin uusiutuvan energian ratkaisut ovat kalliitta ja verrattaen tehottomia. Tutkijoilla on käynnissä kilpajuoksu uusiutuvan energian käyttöönoton tehostamiseksi.

Sanaz Zarabi suoritti tieteentekemistä ja insinöörityötä yhdistävät maisterinopintonsa Iranissa. Niiden aikana hän kiinnostui uusiutuvasta energiasta ja energianlähteistä. Tyytymättämyys kotimaan oloihin motivoi häntä hakemaan ulkomaille tohtoriopintoihin. Sanazin mukaan Aalto näyttäytyi paikkana, jossa hän pystyisi toteuttamaan uusiutuvaan energiaan liittyviä ideoitaan.

"Tiesin etukäteen, että Suomi oli Euroopan parhaita paikkoja asua. Sain myönteisiä hakupäätöksiä myös muista maista, mutta halusin nimenomaan Aaltoon. Tiesin että täällä voisin toteuttaa tieteellistä visiotani. Aalto on toinen kotini, enkä ole koskaan tuntenut oloani ulkopuoliseksi täällä."

Uraauurtava valmistustekniikka

Sanaz saapui Aaltoon vuonna 2020 ja ryhtyi heti töihin. Professori Peter Lundin New Energy Technologies (Renewables) -ryhmässä Sanaz kehitti keinon lisätä radikaalisti energiamuuntoratkaisujen tehokkuutta. Tekniikka saattaa kuulostaa maallikolle sekä tutulta että hämmentävältä: siinä käytetään mustesuihkutulostusta - sama toimintaperiaate kuin tavallisissa paperitulostimissa.

"Opiskeluaikana olin laajentanut työtäni hieman superkondensaattoreihin ja litium-ioniakkuihin. Nyt aiheenani on kiinteäoksidipolttokennojen additiivinen valmistus", Sanaz kertoo.

Perinteisessä valmistuksessa lopputuotteen aikaansaamiseksi tuotteesta keskitytään poistamaan ylimääräinen materiaali. Additiivisessa valmistusprosessissa sen sijaan lisätään asteittain uusia materiaalikerroksia halutun lopputuloksen saavuttamiseksi. Kiinteäoksidiopolttokennot sen sijaan ovat uusi lupaava polttokennojen eli kemiallisen sähköntuotantovälineiden ala.

Sanaz with other winners of the Millennium Prize Graduate Student Contest.
Sanaz muiden Millennium Prize Graduate Student -voittajien kanssa. Vasemmalta: Sanaz Zarabi, Elisa Werner ja Giovanni Misitano. Kuva: Millennium Technology Prize.

"Käytämme 3D-tulostusta ja mustesuihkutulostusta additiivisessa valmistusprosessissamme. Se on samanlaista kuin toimistotulostimissa: molemmissa levitetään mustetta jollekin pinnalle. Käyttämämme musteet ovat keramiikkapohjaisia, ja sekoitamme ne välittäjäaineeseen ja levitämme ne tulostettavan materiaalin pinnalle. Olennaista on kehittää muste, jolla on  kaikki haluamamme ominaisuudet. Tällä tavalla voimme tulostaa lähes mitä tahansa. Vaikeinta on toteuttaa haluamamme ominaisuudet musteseoksessa ja saada tuloksena syntyvä muste ulos tulostimen suuttimista", hän sanoo.

Sanazin mukaan tätä tekniikkaa voidaan hyödyntää esimerkiksi sellaisten uusien akkujen valmistuksessa, jotka varastoivat uusiutuvaa energiaa paljon tehokkaammin ja käyttävät vain murto-osan samoista materiaaliresursseista tuottamatta yhtään jätettä. Hänen pitchauksensa vakuutti Millennium Graduate Student -palkinnon tuomarit, jotka nimesivät Sanazin kilpailun voittajaksi.

Vetyunelmia

Sanazin tulevaisuudensuunnitelmilla on kaksi pääsuuntaa.

"Tavoitteeni on nyt saada väitöskirja valmiiksi. Lisäksi haaveilen työskenteleväni vetyenergian parissa, sillä se on mielestäni lähivuosien tärkein uusiutuva energiateknologia. Minua kiehtoo ajatus, että voisimme ottaa uusiutuvaa sähköä aurinkopaneelien kaltaisista lähteistä, muuntaa sen kemialliseksi energiaksi ja varastoida sen vetynä. Sitten sen voisi tarpeen tullen muuttaa takaisin sähköksi, esimerkiksi akkujen tavoin. Kyse on siis sähkön varastoimisesta kemiallisena energiana. Tämä on tulostinkennoprosessimme peilikuva", hän kuvailee.

Sanazin mukaan Suomi investoi voimakkaasti uusiutuviin energianlähteisiin ja pärjää hyvin niiden kehitystyössä, joten hän on päättänyt jäädä toiseen kotiinsa.

Sanaz Zarabi Golkhatmi

Doctoral Researcher
T304 Dept. Applied Physics
  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Kuvassa joukko pingviinejä jäällä, taustalla valko-punainen jäänmurtaja.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aallon vuosi 2022: Ikiliikkuja, tulevaisuuden vaatekaappi, Etelämantereen tutkimusmatka ja paljon muuta

Päättynyt vuosi oli jälleen tieteen ja taiteen juhlaa. Uusin tutkittu tieto päätyi vauhdilla myös päätöksenteon tueksi.
Professor Marko Hinkkanen/ Aalto University/ photo: Anni Hanén
Palkitut, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Professori Marko Hinkkaselle IEEE Fellow -arvo

Professori Hinkkanen saa tunnustusta sähkömoottorikäyttöjen ja verkkosuuntaajien ohjausmenetelmien kehitystyöstä.
Hanna-Kaisa Korolaisen väitöskirjan The Making of Inspiration sisäaukeama.
Palkitut, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto ARTS Booksille kultaa kansainvälisessä ICMA-kilpailussa sekä tieteellisten että oppikirjojen sarjassa

Neljä Aalto ARTS Booksin kirjaa palkittiin ICMA (International Creative Media Award) -kilpailun kirjojen osiossa.
Professor Jens Schmidt opening the first Aalto Alumni Strategy Circle. Audience in the front.
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto Alumni Strategy Circle -tapahtumassa jaettiin fuusioiden ja yrityskauppojen parhaita käytäntöjä

Aalto Alumni Strategy Circle kokoaa yhteen strategia-alan ammattilaisia ja yritysjohtajia oppimaan ja vaihtamaan ajatuksia strategian ajankohtaisista aiheista.