Väitös 29.11.2019: Activated carbon from renewable resources : carbonization, activation and use (Davide Bergna)

  • Avainsanat väitös
  • Aika 29.11.2019 klo 12.0016.00 (Europe/Helsinki / UTC200)
  • Paikka Ulappa-sali, Kokkolan yliopistokeskus Chydenius
  • Yhteyshenkilön nimi
  • Web-osoite Web-osoite
  • Lisää tapahtuma kalenteriin iCal

Uutta tietoa aktiivihiilen valmistuksesta hyödyntäen kotimaisia raaka-aineita

Davide Bergna kuva 2Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen soveltavan kemian yksikössä työskentelevä M.Sc (Eng) Davide Bergna väittelee tekniikan tohtoriksi Oulun yliopistosta 29.11.2019.

Soveltavan kemian alaan kuuluva väitöskirja käsittelee teknistä laatua olevan aktiivihiilen valmistusta biomassasta. Väitöstutkimuksessa on tutkittu aktiivihiilen valmistusta biomassan hitaan termisen prosessoinnin kautta sekä hiilen fysikaalista ja kemiallista aktivointia. Teknistä laatua oleville aktiivihiilille on enenevässä määrin käyttökohteita. Aktiivihiili on jo nyt käytetyin kemikaali veden ja kaasun puhdistuksessa. Aktiivihiiltä ei Suomessa valmisteta, ja sen osalta ollaan tuonnin varassa. Kotimaisesta raaka-aineesta valmistettava hiili voisikin korvata kookospähkinänkuoresta valmistettua hiiltä tai kivihiilipohjaista aktiivihiiltä, jota teollisesti pääosin käytetään puhdistimena. Lisäksi korkealaatuiselle tekniselle hiilelle löytyy käyttökohteita mm. katalyyttisovelluksissa sekä elektroniikan sovelluksissa.

Väitöstutkimuksen tärkeimpiä tuloksia ovat hiilestyksessä käytettyjen materiaalien ominaisuudet ja niiden vaikutukset lopputuotteiden laatuun. Työssä kehitettiin menetelmä biomassan hiilestykselle ja aktivoinnille sekä kokeellisen tutkimuksen perusteella laadittiin malli, jolla voidaan optimoida valmistetun aktiivihiilen ominaisuuksia (saantoa, ominaispinta-alaa sekä mikro- ja mesohuokoisuutta). Työssä osoitettiin lisäksi merkittävä ero yksi- ja kaksivaiheisen hiilestyksen ja aktivoinnin välillä. Tutkimuksessa selvitettiin myös aktiivihiilien käyttöä vedenpuhdistuksessa. Osaa tuotetuista hiilistä on käytetty ja testattu katalyyttien tukiaineena.

Väitöstutkimus on toteutettu yhteistyössä yrityksien kanssa, ja työn ohjaajina ovat toimineet prof. Ulla Lassi sekä tutkijatohtorit Henrik Romar ja Pekka Tynjälä. Väitöksen jälkeen tutkimusyhteistyö yrityksien kanssa jatkuu Carbotech-projektirahoituksen turvin.

Davide Bergnan väitöstilaisuus on 29.11. klo 12 Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksessa, salissa Ulappa. Katso live stream

Vastaväittäjänä toimii Dr. Yohannes Kiros, KTH, Ruotsi.

Linkki väitöskirjaan:
http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-2412-1

Lisätietoja: Ulla Lassi

 --------------------------

Activated carbon from domestic raw materials

M.Sc (Eng) Davide Bergna defends his PhD at the University of Oulu on 29.11.2019.

The dissertation in the field of Applied Chemistry deals with the production of technical grade activated carbon from biomass. The dissertation investigates the production of activated carbon by slow thermal carbonization followed by physical or chemical activation. The use of activated carbon of technical quality is increasing. Activated carbon is already the most commonly used chemical in water and gas purification. It is not produced in Finland and therefore, Finland is dependent on the import. Activated carbon from domestic raw materials could therefore replace imported carbon made from coconut shells or coal-based activated carbon, which is mainly used as a purification chemical in industry. In addition, high-quality technical carbon can be used, for example, in catalytic applications and in electronics.


The main results of the thesis are the properties of the materials used in the carbonization and their effects on the quality of the carbon products. In this work, a method for the carbonization and activation was developed and, based on an experimental study, a model was developed to optimize the properties (yield, specific surface area, micro- and mesoporosity) of the activated carbons produced. The work also demonstrated a significant difference between a one-step and two-step carbonization and activation process. The study also investigated the use of activated carbon in water purification. Some of the produced carbons have been used and tested as a catalyst support.

The research has been carried out in close cooperation with companies. Thesis has been supervised by prof. Ulla Lassi, Dr. Henrik Romar and Dr. Pekka Tynjälä. After the dissertation, research will continue with Carbotech project funding in collaboration with companies.

Davide Bergna's dissertation is on November 29th at 12 noon in the Ulappa room of the Kokkola University Consortium Chydenius. The opponent is Dr. Yohannes Kiros from KTH, Sweden. Watch live stream

Link to the dissertation:
http://jultika.oulu.fi/Record/isbn978-952-62-2412-1