Euroopan unioni Vipuvoimaa EU:lta

Euroopan aluekehitysrahaston (EAKR) rahoittaman hankkeen kuvaus

1 Hanke

Hankekoodi: A70820

Hankkeen nimi: Uudet suodatinmateriaaliratkaisut vedenpuhdistukseen

Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen

Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen

Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.8.2015 ja päättyy 31.12.2017

Toiminnan tila: Toiminta päättynyt

Vastuuviranomainen: Etelä-Savon maakuntaliitto

2 Hakijan perustiedot

Hakijan virallinen nimi: Lappeenrannan teknillinen yliopisto

Organisaatiotyyppi: Yliopisto

Y-tunnus: 0245904-2

Jakeluosoite: Skinnarilankatu 34

Puhelinnumero: 0294 462 111

Postinumero: 53850

Postitoimipaikka: Lappeenranta

WWW-osoite: http://www.lut.fi

Hankkeen yhteyshenkilön nimi: REPO EVELIINA

Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkijatohtori

Yhteyshenkilön sähköpostisoite: eveliina.repo(at)lut.fi

Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0403553707

Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely: Vain yksi hakija

3 Suunnitelman mukainen tiivistelmä toteutuksesta

Yksi nopeimmin kasvavia globaalin talouden sektoreita on puhtaan veden tuottaminen. Esimerkiksi pullotetun veden markkinat kasvavat maailmassa 5-7 % vuosittain. Tämä on yksi niistä syistä, miksi Suomen kannattaisi panostaa uusiin teknologioihin talousveden tuottamiseksi. Esitetyn hankkeen tavoitteena on kehittää uusia adsorptio/suodatinmateriaaleja vedenpuhdistukseen. Materiaalien tulisi olla etenkin kevytrakenteisia ja tehokkaita sitomaan haitta-aineita vesistä. Tässä hankkeessa materiaaliratkaisuja lähdetään hakemaan metsäbiomassasta, mineraaleista ja hiilipohjaisista materiaaleista. Vähähiilisyyttä edistetään sekä uusiutuvien luonnonvarojen käytössä että valmistusprosesseilla, jotka kuluttavat vähän energiaa, reagensseja sekä raaka-aineita. Kehitystyötä tehdään Lappeenrannan teknillisen yliopiston vihreän kemian laboratoriossa laboratoriomittakaavassa ja parhaat materiaalit testataan myös pilot-kokein. Tuloksena hankkeessa saadaan yksinkertainen ja tehokas materiaaliratkaisu talousveden tuottamiseen sekä kannattavuusarviot materiaalien suuremman mittakaavan valmistamisesta ja käytöstä. Hankkeen tulokset palvelevat sekä suodatinmateriaaleja että vedenkäsittelyjärjestelmiä tuottavia yrityksiä. Lisäksi vesilaitokset sekä jätevesivirtoja tuottavat teollisuuden alat hyötyvät hankkeen tuloksista. Ennen kaikkea hankkeen kohderyhmänä ovat myös asuinalueet, joille puhtaan talousveden saatavuus on perusedellytys.

4 Hankkeen kohderyhmät

4.1 Varsinaiset kohderyhmät

Yritykset, jotka valmistavat vedenkäsittely-yksiköitä (Reifer, Sofi Filtration, Akva Filter) ja yritykset, jotka voivat aloittaa kehitettyjen suodatinmateriaalien valmistamisen (kaupallistaa tuotteet) (Kemira, Vapo). Erityisesti kannattavuuslaskelmat antavat tietoa suuremman mittakaavan materiaalituotantoa varten. Toisaalta tietynlaiset tilanteet (esim. häiriötilanteet teollisuudessa/vedenpuhdistamoilla) vaativat tehokasta ja nopeaa puhdistustulosta, vaikka hieman kalliimmalla menetelmällä. Yritysten lisäksi varsinaisiin kohderyhmiin kuuluvat asuinalueet, jotka ovat riippuvaisia puhtaasta talousvedestä.

4.2 Välilliset kohderyhmät

Yritykset, jotka ovat kiinnostuneita uudesta tekniikasta ja voivat mahdollisesti hyödyntää saavutettuja tuloksia omassa kehitystyössään (Mikkelin vesilaitos, Metsäsairila, Aquaflow, Outotec, Vapo, UPM, Stora Enso, Ruukki, Auramarine, Ekokem, Yara Suomi, Teollisuuden vesi, Metso Automation ja Hyxo). Kannattavuuslaskelmien perusteella yritykset saavat osviittaa siitä, kuinka kannattavaa uusien suodatinmateriaalien käyttö olisi laajentaa teolliseen mittakaavaan.

Välillisiksi kohderyhmiksi voidaan lukea myös vihreän kemian laboratorion kotimaiset sekä kansainväliset tutkimusyhteistyökumppanit, joiden kanssa laboratorio tekee mm. yhteisjulkaisuja. Näihin tutkimuslaitoksiin lukeutuvat mm. Helsingin yliopisto, Aalto-yliopisto, Itä-Suomen yliopisto, Oulun yliopisto, Mikkelin yliopistokeskus, University of Oxford (UK), University of Cambridge (UK), Mälardalen University (Sweden), Rzeszow University of Technology (Poland), ja Queen Mary University of London (UK).

Erityisesti Rzeszowin, Mälardalen ja Queen Mary yliopistojen kanssa tehdään yhteistyötä liittyen uusiin adsorptiomateriaaleihin. Yleisesti tutkimuslaitokset saavat välillistä hyötyä uusista tutkimustuloksista, mikä edesauttaa uusien tutkimushankkeiden syntymistä.

5 Projektin julkinen rahoitus, euroa

Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 103 719

Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 103 719

Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 128 173

Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 128 173

6 Maantieteellinen kohdealue

Maakunnat: Etelä-Savo

Seutukunnat: Mikkelin

Kunnat: Mikkeli

Toteutuspaikan osoite, jos hanke toteutetaan yhdessä paikassa

Jakeluosoite:

Postinumero:

Postitoimipaikka:

7 Hakemusvaiheessa ilmoitettavat arviot hankekohtaisista seurantiedoista

7.1 Uusien työpaikkojen määrä (kysytään vain erityistavoitteisiin 1.1, 2.1 ja 3.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joihin työllistyvät naiset 0

7.2 Uusien yritysten määrä (kysytään vain erityistavoitteeseen 1.1 kuuluvissa hankkeissa)

Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0

Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0, joista naisten perustamia 0

8 Horisontaaliset periaatteet

8.1 Sukupuolten tasa-arvo

Hankkeessa on tehty toimintaympäristön analyysi sukupuolinäkökulmasta: Kyllä
Hankkeessa työskentelee yksi naispuoleinen tutkija.
Sukupuolinäkökulma on huomioitu hankkeen toiminnassa (valtavirtaistaminen): Kyllä
Kyllä, pyritään ottamaan huomioon mahdollisuuksien mukaan.
Hankkeen päätavoite on sukupuolten tasa-arvon edistäminen: Ei
Ei ole, mutta pyritään ottamaan huomioon mahdollisuuksien mukaan.

8.2 Kestävä kehitys

VälitönVälillinen
Ekologinen kestävyys
Luonnonvarojen käytön kestävyys 8 8
Suodatinmateriaalien valinnoissa kiinnitetään huomiota uusiutuvuuteen. Metsän biomassoja hyödynnetään.
Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen 3 5
Uusiutuvat raaka-aineet vähentävät kasvihuonekaasupäästöjä. Vihreitä menetelmiä käytetään valmistusprosesseissa.
Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus 0 0
ei vaikutusta
Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) 5 5
Uudet vedenkäsittelyratkaisut tehostavat vedenpuhdistusta
Natura 2000 -ohjelman kohteet 0 0
ei vaikutusta
Taloudellinen kestävyys
Materiaalit ja jätteet 8 8
Materiaalit valitaan taloudellisesti (kannattavuusarviointi). Käytetyt suodatinmateriaalit regeneroidaan ja käytetään uudelleen.
Uusiutuvien energialähteiden käyttö 0 7
Välillisesti hanke tukee uusiutuvien energialähteiden käyttöä, koska osa tutkittavista materiaaleista (hiilet biomassoista) sopivat myös energiantuotantoon.
Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen 5 5
Hankkeessa kehitettävät tuotteet ja tekniikat voivat synnyttää uutta yritystoimintaa
Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen 0 0
ei vaikutusta
Liikkuminen ja logistiikka 0 0
ei vaikututsta
Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus
Hyvinvoinnin edistäminen 5 5
Uudet tehokkaat menetelmät veden puhdistuksessa. Puhdas vesi on yksi tärkeimmistä elämän perusedellytyksistä.
Tasa-arvon edistäminen 0 0
ei vaikutusta
Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus 0 0
ei vaikutusta
Kulttuuriympäristö 0 0
ei vaikutusta
Ympäristöosaaminen 9 9
Lisää tietoisuutta uusista suodatinmateriaaliratkaisuista talousveden tuottamisessa/veden puhdistamisessa.

9 Loppuraportin tiivistelmä

Hankkeen tavoitteena oli kehittää uusia tehokkaita adsorptio/suodatinmateriaaleja vedenpuhdistukseen hyödyntämällä metsäbiomassaa, mineraaleja ja hiilipohjaisia materiaaleja. Vähähiilisyyttä edistettiin sekä uusiutuvien luonnonvarojen hyödyntämisellä että valmistusprosesseilla, jotka kuluttivat vähän energiaa, reagensseja sekä raaka-aineita.
Hankkeen tuloksena syntyi uusia nanokomposiittirakenteisia suodatinmateriaaleja, jotka poistivat tehokkaasti erityisesti metalleja erilaisista vesimatriiseista. Komposiitit valmistettiin uudella edullisilla ja ympäristöystävällisillä menetelmillä metallihydroksideista tai -oksideista sekä selluloosasta tai ligniinistä. Lisäksi komposiittia rakeistettiin ja siitä valmistettiin aktiivihiilen kaltaista tuotetta pyrolysoimalla. Potentiaalisimmaksi tuotokseksi osoittautui ligniini/brusiittinanokomposiitti sekä siitä pyrolysoitu valmiste. Rakeet poistivat metalli-ioneja vedestä tehokkaammin kuin kaupallinen aktiivihiili. Tuloksista valmistui kaksi diplomityötä ja kolme tieteellistä julkaisua.
Hankkeessa tehtiin myös selvitystyö uusien suodatinmateriaalien markkinoista. Erityisesti biohiili nousi esille 47 yrityksen tai laitoksen haastattelujen perusteella, mutta myös uusille mineraalipohjaisille ja selluloosa/ligniinipohjaisille materiaaleille voi olla kysyntää, kunhan kehitystyö saavuttaa kaupallisen vaiheen. Aktiivihiilen korvaamiselle on kysyntää.
Hankkeessa tehtiin tiivistä yritysyhteistyötä ohjausryhmässä mukana olleiden tahojen kanssa ja yhteistyö jatkuu tulevien hankkeiden puitteissa.