Mitä tutkit väitöskirjassasi, tohtorikoulutettava ja kemiantekniikan insinööri Anass Mouammine?
Olen osa tutkijaryhmää, joka kehittää VOC-päästöjen kierrättämistä. VOC on lyhenne sanoista volatile organic compound, eli niillä tarkoitetaan haihtuvia orgaanisia yhdisteitä. VOC-yhdisteitä tulee ilmakehään sekä luonnollisista lähteistä että ihmistoimien seurauksena.
VOC-päästöt voidaan jakaa kategorioihin niiden sisältämän pääasiallisen yhdisteen mukaan. Erityisalueenani ovat rikkiyhdisteitä sisältävät päästöt, joita syntyy erityisen paljon esimerkiksi paperi- ja selluteollisuudessa. Rikkiyhdisteet haisevat voimakkaalle jo pieninä määrinä ilmakehässä, minkä voi huomata vaikkapa kuuluisana Oulun hajuna.
Yleensä puhutaan päästöjen rajoittamisesta. Mitä päästöjen kierrättäminen oikein tarkoittaa?
Tavallisesti päästöjä hillitään polttamalla. Syntyi idea, että polttamisen sijaan päästöjä voisi myös kierrättää yhtä systemaattisesti kuin vaikkapa pulloja. Usein jopa 90 prosenttia päästön molekyyleistä on vain paria kolmea yhdistettä, mikä tekee niistä erittäin houkuttelevia kierrätettäviksi.
Kierrättäminen tapahtuu kemiallisena reaktiona. Jos reaktio suunnataan oikein, voisi nyt poltettavista ja hukkaan menevistä yhdisteistä synnyttää uusia yhdistetuotteita, joita taas voisi käyttää edelleen. Yksi mahdollinen tuote on formaldehydi, jota tarvitaan useissa teollisissa prosesseissa ja nykyään sitä joudutaan ostamaan erikseen.
Tehtaan tuotantoprosessiin voitaisiin lisätä kierrätysyksikkö jokaisen vaiheen jälkeen. Tämä tarkoittaisi vähemmän hiilidioksidia ilmakehään, vähemmän kulunutta energiaa, puhtaampaa ilmaa ja uusia hyödynnettäviä yhdisteitä.
Kierrättäminen on melko uusi prosessi. Yhtään käytössä olevaa kierrätysjärjestelmää ei ole ainakaan julkisesti tiedossa. Asiasta on kuitenkin puhuttu jo 1970–80 -luvuilla.
Mitä laboratoriokokeissasi tapahtuu?
Teen laboratoriossa päästösimulaatioita. Kriittisintä kierrättämisreaktion syntymisessä on löytää katalysaattoriaine, joka reagoi oikealla tavalla rikkipäästöjen kanssa. Aineen ominaisuudet, rakenne ja käyttäytyminen on tunnettava hyvin.
Valmistan katalysaattoriksi sopivia materiaaleja eri yhdisteitä sekoittelemalla. Sen jälkeen simuloin katalysaattorimateriaalin ja päästöyhdisteen reaktion ja analysoin tulokset.
Milloin siis pääsemme nauttimaan päästöttömästä ja hajuttomasta Oulusta?
Vielä on matkaa. Seuraavana askeleena on tutkimuksen vieminen ulos laboratoriosta. Menetelmiä ei ole vielä testattu käytännössä teollisuudessa, joten edes pilottikokoisen sovelluksen toteuttaminen olisi hienoa.
Ilmakehän päästöjen vähetessä myös hajuton Oulu on teoriassa mahdollinen. Käytännössä rikki haisee, vaikka sitä olisi vain muutama biljoonasosa ilmakehän molekyyleistä.
Pitkällä aikavälillä tutkimusta on laajennettava kaikkiin VOC-yhdisteisiin. Kierrättämisestä on syntymässä uuden sukupolven päästöntorjuntamenetelmä.
