Kemian keinot uusiksi – mistä syntyy teollisuudelle uusi öljy?

20.3.2014

Tekes on valinnut rahoitettavaksi neljä tutkimuskokonaisuutta "öljytön kemia"- tutkimushausta. Projekteissa kehitetään kemian menetelmiä, jotka eivät nojaa fossiilisiin raaka-aineisiin kuten öljyyn, vaan soveltuvat erityisesti uusiutuvien raaka-aineiden muokkaukseen.

"Pitkällä tähtäimellä öljyriippuvuuden vähentäminen edellyttää kokonaan uusien teknologioiden ja kustannustehokkaiden ratkaisujen kehittämistä. Tekes haluaa lisätä suomalaisten tutkimusryhmien strategista osaamista, josta ammentaen voidaan tulevaisuudessa tehdä kaupallisia sovelluksia", kertoo asiantuntija Erja Ämmälahti Tekesistä.

Yhtenä tavoitteena on luoda teollisuuteen kestäviä prosesseja, jotka vähentävät esimerkiksi energiankulutusta, tuottavat vähän jätettä tai käyttävät kierrätettäviä raaka-aineita.

Askeleittain kohti biotaloutta

Biomassan hyödyntäminen kustannustehokkaasti edellyttää aivan uudenlaisten prosessien ja uudenlaisten synteesipolkujen kehittämistä. Yksi Tekesin rahoittamista tutkimusavauksista kehittää eutektisia liuottimia (Deep Eutectic Solvents, DES), joiden avulla teollisuus voisi tulevaisuudessa prosessoida esimerkiksi puuta ja selluloosaa huomattavasti nykyistä vähemmällä energiankulutuksella ja pienemmillä päästöillä.

Euroopan paperiteollisuuden liitto CEPI järjesti hiljattain innovaatiokilpailun tulevaisuuden läpimurtoteknologioista. Voittajaksi valittiin juuri eutektiset liuottimet (Deep Eutectic Solvents, DES), jotka CEPI näkee merkittävimmäksi alan teollisuuden mahdollisuudeksi tulevaisuudessa.

"Haluaisimme nähdä puun paperilta ja olla eturintamassa kehittämässä muutakin biomassaan nojaavaa liiketoimintaa", Erja Ämmälahti sanoo.

"Tekes on avoin ehdotuksille, joissa kasvatetaan biomassan hyödyntämiseen tarvittavaa strategista osaamista. Kauas tähtäävät visiot ja parhaat ideat ovat usein syntyneet, kun kootaan erilaisia osaamisia samaan porukkaan ja ideoidaan ratkaisuja useiden ryhmien kanssa yhdessä."

Tekes edistää biotalouden osaamisten kehittämistä monin tavoin rahoittamalla yritysten ja tutkimusorganisaatioiden projekteja. Tekesin Green Growth – Tie kestävään talouteen -ohjelman pääteema on talouden kestävä kasvu sekä luonnonvarojen tehokas ja vastuullinen käyttö. Öljytön kemia -tutkimushausta rahoitetut projektit ovat julkisen tutkimuksen pieniä strategisia tutkimusavauksia.

Öljytön kemia - tutkimushausta rahoitetut pienet strategiset tutkimusavaukset

Deep Eutectic Solvents (DES) (VTT)

Eutektiset liuottimet (Deep Eutectic Solvents, DES) ovat uusi ionisten liuottimien alalaji, jossa kaksi huoneenlämpötilassa kiinteässä olomuodossa olevaa yhdistettä muodostavat yhdessä nestefaasisen seoksen. Projektissa hyödynnetään moderneja fysikokemiallisia karakterointimenetelmiä uusien eutektisten liuottimien kehittämiseksi. Näitä eutektisiä liuottimia hyödynnetään uusien biopohjaisten pinta-aktiivisten aineiden kehittämisessä, biomassan fraktioinnissa, biopohjaisten teollisten prekursorien syntetisoinnissa ja lääketeollisuuden kannalta tärkeiden sokeriderivaattojen valmistuksessa.

Hiilihydraateista arvokkaita funktionalisoituja raaka-aineita (CAVA) (Jyväskylän yliopisto, Åbo Akademi)

Projektissa kehitetään uutta selektiivistä katalyysiteknologiaa polyfunktionaalisten luonnonainepohjaisten raaka-aineiden muokkaukseen teollisesti merkittäviksi tuotteiksi sekä hieno- ja erikoiskemikaalien lähtöaineiksi. Projekti yhdistää uudella tavalla nykyaikaista laskennallisen kemian, orgaanisen synteesin, heterogeenisen katalyysin ja pintatutkimuksen erityisosaamista

Bio-based furans as replacement chemicals for BTX derived aromatics (FURCHEM) (VTT)

Raakaöljyn käydessä vähiin, aromaattisten yhdisteiden valmistaminen biopohjaisista raaka-aineista on yhä kiinnostavampaa. Suurin biomassavara, hiilihydraatit, ei kuitenkaan ole optimaalinen raaka-aine BTX (bentseeni, tolueeni, ksyleeni) aromaattien ja niiden johdannaisten valmistamiseen. FURCHEM projektissa tutkitaan ja kehitetään erilaisia mahdollisuuksia korvata BTX aromaattijohdannaisia furaaniyhdisteillä sekä kehitetään uusia kemiallisia menetelmiä furaanien valmistamiseksi hiilihydraateista. Lisäksi projektissa tehdään tiekartta Suomen kemianteollisuudelle biopohjaisten furaanien valmistuksesta ja käytöstä.

Novel Catalysts for Biomass Conversion (CatBio) (Aalto-yliopisto, Åbo Akademi)

Projektin tavoitteena on kehittää katalyyttejä biomassan kannattavaan kaupalliseen konvertointiin kemikaaleiksi ja polttoaineiksi. Projektin aikana valitaan lupaavimmat katalyytit jatkokehitykseen, ylöskaalaukseen ja prosessikehitykseen. Kahden vuoden aikana tehdään lisäksi tiekartta toimenpiteistä uusia katalyyttejä hyödyntävien prosessien kaupallistamiseksi 5-10 vuoden aikavälillä. Lisäksi selvitetään mahdollisuuksia kyseisten katalyyttien tuottamiseksi Suomessa.

Lisätietoa:

asiantuntija Erja Ämmälahti, Tekes
puh. 029 50 55422

 

Eeva Landowski