|
|
|
Hankekoodi: A77605
Hankkeen nimi: Uuden sukupolven katalyytit ympäristöterveyden edistämiseksi Etelä-Karjalassa
Toimintalinja: 8. REACT-EU:n EAKR-toimenpiteet
Erityistavoite: 12.2. Tutkimus- ja innovaatiotoiminnan kehittäminen erityisesti digitalisaation edistämisen ja yhteiskunnan hiilineutraalisuustavoitteen toteutumisen näkökulmasta
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.6.2021 ja päättyy 30.9.2023
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Uudenmaan liitto
Hakijan virallinen nimi: Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto LUT
Organisaatiotyyppi: Yliopisto
Y-tunnus: 0245904-2
Jakeluosoite: Yliopistonkatu 34
Puhelinnumero: 0294 462 111
Postinumero: 53850
Postitoimipaikka: Lappeenranta
WWW-osoite: http://www.lut.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Repo Eveliina
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Apulaisprofessori
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: eveliina.repo(at)lut.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 0403553707
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Koronapandemia on tuonut merkittäviä haasteita ympäristöterveyden ylläpitämiseen. Uusia innovaatioita tarvitaan pisaratartuntana, ilmateitse ja pinnoilta tarttuvan COVID-19-viruksen torjunnassa. Yleisellä tasolla taudinaiheuttajat ovat globaali ongelma ja uusien helposti toteutettavien ratkaisujen tarve on suuri. Tämä ei ole kuitenkaan ainoa ratkaistava asia, sillä erilaisia haitta-aineita pääsee ympäristöön myös jätevesien ja savukaasujen mukana. Nykyiset menetelmät päästöjen torjumiseksi ovat tehokkaita, mutta erityisesti vesien lääkeainejäämät ja mikrobit sekä savukaasujen pienet määrät typen oksideja ja hiilidioksidia tuottavat haasteita. Ilmastonmuutoksen torjunnassa ja vihreiden energiaratkaisujen tukemisessa hiilidioksidin talteenotto ja vedyn varastointi tulevat puolestaan kyseeseen.
Hankkeen päätavoitteena on ympäristöterveyden edistäminen ja koronapandemian taltuttaminen hyödyntämällä uuden sukupolven katalyyttisiä materiaaleja innovatiivisesti yhteistyössä yritysten kanssa. Erityiset tavoitteet ovat uusien katalyyttisten materiaalien kehittäminen ilman ja savukaasujen puhdistukseen, vedenpuhdistukseen, hiilidioksidin talteenottoon, vedyn varastointiin ja antimikrobisten komposiittien ja pinnoitteiden valmistamiseen. Lisäksi tarkoituksena on näiden materiaalien valmistusteknologioiden kehittäminen kestävän kehityksen ja vähähiilisyyden periaatteita noudattaen. Hankkeessa edistetään yhteistyötä tutkimuslaitosten ja yritysten välillä sekä tuetaan yritysten verkottumista keskenään niin, että hankkeen tulokset saadaan jalkautettua yritysten hyötykäyttöön. Tuloksena saatuja uusia ratkaisuja pilotoidaan myös alueen yritysten toimesta.
Hankkeen tulokset raportoidaan julkaisuina lehdissä ja konferensseissa. Lisäksi hankkeen lopuksi järjestetään seminaari, jossa tulokset käydään läpi ja hankkeen aikana luotuja verkostoja voidaan kasvattaa edelleen. Hankkeen ohjausryhmässä mukana olevat yritysosapuolet voivat hyödyntää hankkeen tuloksia kehittämällä uusia tuotteita sekä pilotoimalla esitettyjä ratkaisuja.
Hanke edistää useita horisontaalisia periaatteita. Luonnonvarojen käytön kestävyyttä edistetään käyttämällä vaihtoehtoisia raaka-aineita jalometalleille ja ilmastonmuutosta sekä ilman, maaperän ja veden saastumista torjutaan uusilla tehokkailla prosesseilla. Puhdas ilma ja vesi lisäävät hyvinvointia, johon vaikuttaa erityisesti myös koronapandemian taltuttaminen ja uusien virusten leviämisen ehkäiseminen. Taloudellisesta näkökulmasta on erittäin tärkeää, että uusia materiaaleja voidaan tuottaa edullisesti ja kierrätysraaka-aineita hyödyntäen. Paikallisen elinkeinorakenteen kestävää kehittämistä edistävät puolestaan alueelle mahdollisesti syntyvä uusi liiketoiminta, uudet tuotteet sekä yritysten verkostoituminen.
Etelä-Karjalan alueen yritykset, jotka kehittävät uusia ratkaisuja ympäristöterveyden edistämiseksi. Toimialat, joita hanke hyödyttää ovat ilman- ja vedenpuhdistusratkaisuja tarjoavat yritykset sekä muovi- ja komposiittimateriaaleja, pinnoitteita, suodattamia ja hengityssuojaimia valmistavat yritykset. Lisäksi uutta yritystoimintaa alueelle voidaan saada katalyyttien valmistusprosessien ympärille.
Ratkaisuja voivat hyödyntää suuret teollisuuslaitokset kuten metsäteollisuus, metalliteollisuus ja energian tuotanto sekä jätevedenpuhdistamot.
Antimikrobisia tuotteita ja pintoja voidaan hyödyntää etenkin sairaaloissa, mutta myös julkisissa tiloissa ja toimistoympäristöissä. Myös lentokentät ja lentokoneet ovat tärkeä kohderyhmä.
Ympäristöterveyden edistäminen vähentämällä haitallisten aineiden pääsyä ympäristöön ja virusten aiheuttamien pandemioiden torjunta koskettavat kaikkia ihmisiä.
Välillisesti hankkeen tulokset palvelevat tutkimusorganisaatioita sekä kansallisesti että kansainvälisesti. Uusien katalyyttisten materiaalien tutkiminen ja kehitystyö ja etenkin niiden valmistusprosessien kustannustehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden kehittäminen ei ole yhden tutkimuslaitoksen käsissä. Metalliorgaanisia rakenteita on olemassa laaja kirjo ja niiden potentiaali erilaisissa sovelluksissa tulee selvittää.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 207 760
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 207 760
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 296 800
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 296 800
Maakunnat: Etelä-Karjala
Seutukunnat: Lappeenrannan
Kunnat: Lappeenranta
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 | 7 | 8 |
| Vähennetään jalometallikatalyttien käyttöä korvaamalla ne kierrätetyillä metalleilla, suositaan vihreitä menetelmiä ja uusiutuvia raaka-aineita katalyyttien valmistuksessa. | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 9 | 9 |
| Tehostetaan savukaasujen puhdistusta ja hiilidioksidin talteenottoa, kehitetään vedyn varastointia vihreänä energianlähteenä, otetaan huomioon hiilineutraalisuus materiaalien valmistuksessa ja uusissa prosesseissa, edistetään kierrätysmateriaalien käyttöä | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 10 | 10 |
| Tehostetaan savukaasujen ja jätevesien puhdistusta sekä hiilidioksidin talteenottoa, kehitetään vedyn varastointia vihreänä energianlähteenä, käytetään myrkyttömiä raaka-aineita materiaalien valmistuksessa | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 9 | 8 |
| Katalyyttiset prosessit eivät kulu, joten niiden käyttö on energiatehokasta, katalyyttien valmistamisessa otetaan huomioon materiaalitehokkuus, kierrätysmateriaaleja hyödynnetään mahdollisimman paljon | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 6 | 7 |
| Vedyn varastointi (tuottaminen vedestä), katalyytit toimivat auringonvalon vaikutuksesta | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 6 | 8 |
| Uusien tuotteiden kaupallistaminen ja uusi liiketoiminta alueella, yritysten verkostoitumisen edistäminen | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 9 | 10 |
| Puhdas ilma, puhdas vesi ja koronapandemian taltuttaminen edistävät kokonaisuudessaan hyvinvointia | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Kulttuuriympäristö | 0 | 0 |
| ei vaikutusta | ||
| Ympäristöosaaminen | 8 | 8 |
| Luodaan uutta osaamista ympäristöterveyden edistämiseksi ja koulutetaan asiantuntijoita ilman- ja vedenpuhdistukseen sekä ilmastonmuutoksen torjumiseksi | ||
Hankkeen päätavoitteena oli kehittää uusia ratkaisuja ympäristöterveyden edistämiseen ja koronapandemian taltuttamiseen hyödyntämällä uuden sukupolven katalyyttisiä materiaaleja innovatiivisesti yhteistyössä yritysten kanssa. Erityiset tavoitteet olivat uusien katalyyttisten materiaalien kehittäminen ilman ja savukaasujen puhdistukseen, vedenpuhdistukseen, hiilidioksidin talteenottoon, vedyn varastointiin ja antimikrobisten komposiittien ja pinnoitteiden tuottamiseen. Lisäksi tarkoituksena oli näiden materiaalien valmistusteknologioiden kehittäminen kestävän kehityksen ja vähähiilisyyden periaatteita noudattaen. Hankkeessa edistettiin yhteistyötä tutkimuslaitosten ja yritysten välillä sekä tuettiin yritysten verkottumista keskenään. Lisäksi tuloksena saatujen uusien ratkaisujen pilotoinnin mahdollisuuksia selvitettiin.
Hanke toteutettiin LUT yliopiston erotustekniikan osastolla. Ohjausryhmässä olivat mukana Valmet, Roxia, UniqAir, Wapulec, Wimao ja Lappeenrannan kaupunki. Hanke kuului REACT-EU:n EAKR-toimenpiteet -toimintalinjaan ja päärahoittajina toimi Etelä-Karjalan liitto.
Hankkeen tuloksena saatiin tuotettua uusia katalyyttisiä MOF-rakenteita erilaisiin sovelluksiin kuten veden ja hiilidioksidin sitominen, vedyn tuottaminen ja varastointi, typen ja rikin oksidien poistaminen ilmasta, antimikrobisten ominaisuuksien lisääminen maskeihin, suodatinmateriaaleihin sekä muovikomposiitteihin, orgaanisten haitta-aineiden ja metallien erityisesti lääkeaineiden ja elohopean poistaminen vedestä. Katalyyttien valmistamiseen kehitettiin uusi menetelmä mikroaaltoreaktorin avulla, mikä nopeuttaa synteesejä jopa 10-kertaisesti, jolloin energiatehokkuus ja samalla prosessin vähähiilisyys paranee. Osassa tutkimuksista käytettiin myös sähkökemiallista synteesiä, jolla on paljon etuja verrattuna kemiallisiin synteeseihin korkeissa paineissa ja lämpötiloissa. Lisäksi hyödynnettiin metalleja (alumiini, sinkki, kupari), jotka ovat edullisia ja helposti saatavilla verrattuina perinteisesti katalyytteinä käytettyihin jalometalleihin. Mukana oleville yrityksille esiteltiin, miten hankkeen aikana kehitetyt materiaalit ja ratkaisut voitaisiin ottaa käyttöön ja arvioitiin niiden kustannustehokkuutta.
Tuloksista valmistui kolme lopputyötä ja kuusi tieteellistä referoitua julkaisua, joista osa on julkaistu ja osa on vielä prosessissa. Lisäksi hanketta esiteltiin erilaisissa tapahtumissa kuten Lahden tiedepäivillä ja Nanomat-2023 -konferenssissa. Suomen kielellä on tarkoitus julkaista seminaariesitys ja artikkeli hankkeessa kehitetyistä ratkaisuista vuoden 2024 alussa.