|
|
|
Hankekoodi: A73842
Hankkeen nimi: QualityMeas – Biotalouden prosessien laadunvarmistus matalakenttä-NMR-menetelmällä
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 5.1. Yritysten innovaatiotoiminnan vahvistaminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2018 ja päättyy 31.3.2020
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2472908-2
Jakeluosoite: Patteristonkatu 3D, PL 68
Puhelinnumero: 040 655 0555
Postinumero: 50100
Postitoimipaikka: Mikkeli
WWW-osoite: http://www.xamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Lasse Pulkkinen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: tutkimusjohtaja
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: lasse.pulkkinen(at)xamk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 044 571 5861
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
QualityMeas-hankkeen tavoitteena on kehittää ja pilotoida uusia online-menetelmiä biotalouden prosessien laadun mittaamiseen. Hanke toteutetaan tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa. Uuden teknologian toimivuus demonstroidaan pilot- ja todellisissa kohdeprosesseissa. Lisäksi toteutetaan kaupallistamisselvitys mahdollisille tuoteaihioille.
Biotalouden prosessien laatuun liittyvien tekijöiden määrittäminen on tullut sekä ympäristölainsäädännön että energiankulutuksen seurannan myötä yhä tärkeämmäksi. Esimerkiksi paperi- ja kartonkituotteiden valmistuksessa jauhatus on merkittävä osa mekaanisten ja kemiallisten massojen valmistusta ja prosessointia. Toisaalta massan jauhatus kuluttaa energiaa ja toisaalta vaikuttaa lopputuotteen laatuun merkittävästi. Jauhatusprosessia seurataan ja säädetään mittaamalla massan suotautuvuutta joko manuaalisesti laboratoriomittauksin tai monimutkaisilla automatisoiduilla arkkisuodatuslaitteistoilla. Automaattisten mittausmenetelmien käytettävyyttä rajoittaa kuitenkin laitteistojen hinta sekä suurehkot käyttö- ja huoltokustannukset. Samoin nestemäisten biopolttoaineiden laatuparametrien määrittäminen prosessista on yhä tärkeämpää tiukkenevasta ympäristölainsäädännöstä johtuen. Paremmalla online-mittauksella päästäisiin nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita.
Ydinmagneettinen spektroskopia (NMR) on kemiallisen analytiikan perusväline, jolla näytemolekyylistä voidaan saada kemiallista informaatiota, kuten sen rakenne. NMR-spektroskopia on suhteellisen kallis ja häiriöherkkä menetelmä, joten sitä hyödynnetään käytännössä vain laboratorio-olosuhteissa. Uusien matalakenttälaitteistojen edullisesta hinnasta johtuen, NMR-spektroskopiaa voidaan soveltaa jatkossa laajemmin teollisuuden online-mittauksissa. Lisäksi spektrometrin yksinkertaistettu versio, NMR-relaksometri, on rakenteeltaan vielä robustimpi. Vaikka sillä ei saada aivan yhtä tarkkaa kemiallista informaatiota, menetelmän avulla on kehitetty standardoituja mittaussovelluksia teollisuuteen.
Xamkin Kuitulaboratoriossa on tehty usean vuoden ajan NMR-menetelmään liittyvää soveltavaa tutkimusta, jonka tuloksena on syntynyt useita keksintöilmoituksia, yksi patentti ja useita tieteellisiä julkaisuja. Tähän osaamiseen perustuva prosessien reaaliaikainen mittaaminen mahdollistaa prosessien kustannustehokaan säädön. Paremman mittaamisen ja säädön myötä tulee mahdollisuus prosessien optimointiin, jolloin saavutetaan sekä laadun että ympäristön suhteen paremmat tuotteet.
Hankkeen päätavoitteena on kehittää biotalouden prosessien kuten sellun jauhatusprosessien ja nestemäisen biopolttoaineen tuotantoprosessien laadunvalvontaa hyödyntäen matalakenttä-NMR:ään perustuvia mittauksia. Sen toimenpiteet jakautuvat puolestaan neljään eri työpakettiin, jotka ovat WP1 Järjestelmän toteutus, WP2 Teknologian demonstrointi ja pilotointi, WP3 Kaupallistamisselvitys ja WP4 Projektin hallinta ja raportointi.
Syntyvän tutkimustiedon ja soveltavan tutkimuksen avulla tuetaan niitä alueellisia vahvuuksia, joita kehittämällä on mahdollista saavuttaa kansainvälistä kaupallista kärkiosaamista yhdellä globaalin monitorointibisneksen merkittävimmistä markkina-alueista. Hanke tukee teollisuuden kestävää kehitystä.
Olemassa olevat yritykset, joita voivat olla teollisuuden mittalaite- ja prosessilaitteistovalmistajat sekä järjestelmäntoimittajat, tai uudet perustettavat yritykset, jotka tarjoavat uutta mittalaiteteknologiaa ja mahdollisesti siihen liittyvää palvelua prosessimonitoroinnin kasvaville markkinoille.
Prosessiteollisuuden yritykset, jotka voivat hallita paremmin prosessejaan, optimoida energian-, raaka-aine- ja kemikaalikulutustaan, ja sitä kautta hallita paremmin sekä tuotannon laatua, että ympäristökuormitustaan.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 168 812
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 168 758
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 190 960
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 190 901
Maakunnat: Etelä-Savo
Seutukunnat: Mikkelin, Savonlinnan
Kunnat: Mikkeli, Savonlinna
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 8 | 8 |
| Hankkeessa luodaan biotalousprosesseihin uutta mittausteknologiaa, jolla päästään nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 2 | 4 |
| Hankkeessa luodaan biotalousprosesseihin uutta mittausteknologiaa, jolla päästään nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita. | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 5 | 6 |
| Hankkeessa luodaan biotalousprosesseihin uutta mittausteknologiaa, jolla päästään nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita. | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 4 | 5 |
| Hankkeessa luodaan biotalousprosesseihin uutta mittausteknologiaa, jolla päästään nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita. | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan Natura-200 ohjelmaan | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 5 |
| Hankkeessa luodaan biotalousprosesseihin uutta mittausteknologiaa, jolla päästään nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita. | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 0 | 0 |
| Hanke ei vaikuta suoraan uusiutuvien energialähteiden käyttöön | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 3 | 6 |
| Hankkeessa luodaan biotalousprosesseihin uutta mittausteknologiaa, jolla päästään nopeammin ja tehokkaammin säätämään tuotantoprosesseja ja siten saamaan laadukkaampia ja ympäristöystävällisimpiä tuotteita. Näin parannetaan myös paikallisen teollisuuden toimintaa. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 5 | 5 |
| Hankkeessa voidaan luoda laitteistoihin liittyviä aineettomia palveluita (IoT-palvelut), jotka voivat olla merkittävä osa syntyvää liiketoimintaa. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| Hanke ei vaikuta suoraan liikkumiseen ja logistiikkaan. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 0 | 0 |
| Hanke ei vaikuta suoraan hyvinvoinnin edistämiseen. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| Hanke ei vaikuta suoraan tasa-arvon edistämiseen | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| Hanke ei vaikuta suoraan yhdenvertaisuuteen | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| Hanke ei vaikuta suoraan kulttuuriympäristöön. | ||
| Ympäristöosaaminen | 7 | 8 |
| Hanke lisää merkittävästi biotalouden prosesseihin liittyvää ympäristöosaamista. | ||
QualityMeas - Biotalouden prosessien laadunvarmistus matalakenttä-NMR-menetelmällä -hanke toteutettiin Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoulun (Xamk) Kuitulaboratoriossa. Hankkeessa edistettiin bioprosessien reaaliaikaista mittaamista ja hallintaa Etelä-Savon alueella. Hankkeen päätavoitteena oli kehittää biotalouden prosessien kuten nestemäisen biopolttoaineen tuotanto- ja sellun jauhatusprosessien laadunvalvontaa hyödyntäen matalakenttä NMR:ään perustuvia mittauksia. Käytännön toteutuksessa kehitettiin uutta reaaliaikaista mittaustekniikkaa bioprosessien hallintaan, testattiin tekniikkaa laboratorioympäristössä, demonstroitiin tekniikkaa laboratoriomittakaavassa, suoritettiin referenssimittauksia ja toteutettiin testejä todellisissa yritysympäristössä.
Hankkeen aikana tehdyillä laboratorio- ja pilot-koejaksoilla saatiin tietoa mittausten toimivuudesta erilaisissa ympäristöissä. QualityMeas-hankkeen toteutus ja tulokset edesauttavat teknologian hyödyntämistä alueella tarjoamalla tietoa tekniikan toimivuudesta bioprosessien hallinnassa, joten hankkeessa tuotettu tieto palvelee hankkeen kohderyhmää suoraan. Hanke tuotti myös useita kansainvälisiä julkaisuja ja kaksi patenttihakemusta. Lisäksi hankkeessa onnistuttiin luomaan yhteistyöverkostoja teollisuuden kanssa sekä Etelä-Savon alueella että laajemminkin. Kokonaisuutena hanke on lisännyt vahvasti ympäristö- ja prosessimittausosaamista Etelä-Savon alueella ja sen tulokset edistävät uusien innovaatioiden käyttöönottoa ja kehittämistä tällä alalla.