Tutkijatohtori Lappalainen Katja and working group

Uudenlaisten esikäsittelymenetelmien ja kierrätettävien katalyyttien hyödyntäminen teollisuuden lignoselluloosapitoisten sivuvirtojen muuntamisessa peruskemikaaleiksi.

Tieteellinen tutkimus / siihen pohjautuva työ | Kolmivuotinen

Luonnonvarojen, kuten biomassan kestävä käyttö on yksi tärkeimmistä asioista maailmantaloudessa. Tässä tutkimuksessa pyritään edistämään jätebiomassan hyödyntämistä käyttämällä raaka-aineena eri teollisuuden aloilla syntyviä sivuvirtoja, kuten lignoselluloosapohjaista sahanpurua ja selluloosapitoista kuitulietettä. Tutkimuksessa sahanpurun selluloosa-, hemiselluloosa- ja ligniinikomponentit erotetaan toisistaan hyödyntämällä perinteisistä menetelmistä poikkeavia, uudenlaisia ja tehokkaita biomassan esikäsittelymenetelmiä, kuten ultraääni- ja mikroaaltokäsittelyä. Komponenttien erottaminen on haastavaa, mutta se mahdollistaa sivuvirtojen kokonaisvaltaisen hyödyntämisen. Selluloosa- ja hemiselluloosakomponenteista valmistetaan arvokkaita peruskemikaaleja, 5-hydroksimetyylifurfuraalia (HMF) ja furfuraalia, mikroaaltoaktivoinnin ja uudenlaisten kierrätettävien katalyyttien avulla. Katalyytit valmistetaan sahanpurusta erotetusta ligniinikomponentista yhteistyössä Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen kanssa. Katalyyttien toimivuutta verrataan yhteistyössä Chalmersin teknillisen yliopiston kanssa valmistettuihin zeoliittipohjaisiin katalyyttimateriaaleihin. Lisäksi yhteistyössä Grenoblen yliopiston kanssa tutkitaan ultraäänikäsittelyn vaikutusta selluloosapitoisen kuitulietteen muuntamiseen HMF:ksi. Furfuraalista ja HMF:sta valmistettavia kemikaaleja voidaan käyttää mm. biopolttoaineina, biomuoveina ja lääkeaineina.