Kokkolan yliopistokeskus Chydenius

Jana Holm väittelee soveltavasta kemiasta

tekijä: Päivi Vuorio Viimeisin muutos perjantai 29. marraskuuta 2013, 08.07

Jana Holm väittelee Kokkolan yliopistokeskuksessa:

Sellutehtaan kuitulietteestä biopolttoainetta?

Energian tarve kasvaa, fossiiliset öljyvarannot supistuvat. Ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi on tarvetta vähentää energiantuotannon ja liikenteen hiilidioksidipäästöjä. Kaikista näistä syistä tutkimuksessa on oltu yhä kiinnostuneempi biopolttoaineista. Ne voidaankin nähdä yhtenä mahdollisuutena lisätä uusiutuvien luonnonvarojen käyttöä ja siten edistää vähähiilistä taloutta.

Kestävän kehityksen periaatteita noudattavissa energiantuotantomenetelmissä täytyy suosia sellaisia biomassoja, jotka eivät kilpaile ruoantuotannon kanssa samoista raaka-aineista. Teollisuuden sivutuotteena syntyvät jätebiomassat ovat siksi biopolttoaineiden kehittäjien erityisen kiinnostuksen kohteena.

Jana Holmin väitöstutkimuksessa on kehitetty uusia menetelmiä sellutehtaan sivutuotteiden, erityisesti kuitulietteen hyödyntämiseksi parantamalla kuitulietteen liukoisuutta ja haluttujen välituotteiden (sokerien) saantoa. Näin edistetään käsittelyprosessin materiaalitehokkuutta vihreän kemian periaatteiden mukaisesti. Kuitulietteen, kuten yleensäkin selluloosan, haasteena on sen niukkaliukoisuus perinteisiin liuottimiin. Tämän vuoksi kuitulietettä esikäsiteltiin erilaisissa katalyyttisissä liuottimissa ennen hydrolyysiä. Lisäksi tutkittiin liuotinta, jossa liukeneminen ja hydrolyysi tapahtuivat yhdessä vaiheessa.

Väitöstyön tulokset osoittavat, että kuituliete sisältää paljon selluloosaa ja hemiselluloosaa, joten se voitaisiin hyödyntää entistä tehokkaammin. Nykyisin kuituliete hyödynnetään joko energiaksi polttamalla se kuorikattilassa kuorijätteen seassa tai läjitetään tehtaan kaatopaikoille.

Noin 85 prosenttia kuitulietteen sisältämistä polymeereistä voidaan hajottaa pelkistyneiksi sokereiksi alhaisissa lämpötiloissa, mikä edistäisi prosessin materiaali- ja energiatehokkuutta. Uudet katalyyttiset liuottimet mahdollistivat lisäksi kuitulietteen liuottamisen ja hajottamisen yhdessä vaiheessa alhaisessa lämpötilassa, tosin sokerisaannot jäivät alhaisiksi. Erityisen mielenkiintoinen tulos oli lisäksi se, että menetelmä toimi myös märälle biomassaraaka-aineelle.

Jana Holm on tehnyt väitöstyönsä Kokkolassa soveltavan kemian tutkimusryhmässä. Hän työskenteli aluksi Oulun yliopiston tutkimushankkeessa, ja sen jälkeen kansainvälisessä ForestRefine-hankkeessa, johon osallistuvat Suomesta muun muassa  Kokkolan yliopistokeskus Chydenius, Centria ammattikorkeakoulu ja Keski-Pohjanmaan maaseutuopisto.

Oulun yliopiston luonnontieteelliseen tiedekuntaan tehdyn väitöstutkimuksen ohjaajana on toiminut professori Ulla Lassi Kokkolan yliopistokeskuksesta. Väitöstilaisuudessa 29.11. vastaväittäjänä on Dr. Mihkel Koel (Tallinn University of Technology). Englanninkielinen väitöskirja Catalytic pretreatment and hydrolysis of fibre sludge into reducing sugars on kokonaisuudessaan luettavissa osoitteessa http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-0283-9.

Jaa |
Universitas Chydenius

UC1_2014