4.10.2019

Tohtorinväitös hiilidioksidin mineralisoinnista

MSE Evelina Koiviston väitöskirja lämpö- ja virtaustekniikan alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa perjantaina 11.10.2019.

Väitöskirjan otsikkona on Membrane separations, extractions and precipitations in aqueous solutions for CO₂ mineralisation.

Kohonneet hiilidioksidin (CO₂) pitoisuudet ilmakehässä johtavat sen kuumenemiseen. Tämä on seurausta siitä, että CO₂ kykenee absorboimaan lämpöä. Syy nopeaan ilmaston lämpenemiseen on ihmisten fossiilisten polttoaineiden laaja käyttö. Tässä yhteydessä on ensiarvoisen tärkeää löytää vaihtoehtoja päästöjen vähentämiseksi tai kehittää vaihtoehtoja hiilidioksidin varastoinnille.

Suomessa ainoa vaihtoehto hiilidioksidin talteenotolle ja varastoinnille (Carbon Capture and Storage, CCS) on hiilidioksidin mineralisointi. Åbo Akademissa on tähän kehitetty prosessi nimeltä ”ÅA-route”. Prosessissa magnesiumia uutetaan magnesiumsilikaateista termisellä reaktiolla ammoniumsulfaatin, joka toimii fluksisuolana, läsnä ollessa. Uutettu magnesium saostetaan tämän jälkeen magnesiumhydroksidina, joka lopulta reagoi savukaasun kanssa aikaansaaden stabiilia magnesiumkarbonaattia, johon CO₂ on turvallisesti sitoutunut. Vaihtoehto tavanomaiselle ”ÅA-routille” on, että prosessi pidetään kaikissa vaiheissa vesipitoisissa liuoksissa. Uuttovaiheessa käytetään ammoniumvetyssulfaattia ja/tai ammoniumsulfaattia. Jotta prosessi olisi taloudelisesti mielekäs on käytetystä fluksisuolasta välttämätöntä kierrättää >90%.

Tämä väitöskirja keskittyy useisiin eri menetelmiin, esimerkiksi ylimääräisen veden erottaminen liukenemisen jälkeen (käänteisosmoosi), saostumisen ja saostuneiden tuotteiden erottaminen yhdessä yksikössä (kaltevat sedimentaatiosäiliöt), magnesiumin uuttaminen kaivostoimintojen sivukivistä (lämpöuutto tai vesiuutto), kahden suolan erottaminen toisistaan (elektrodialyysi yksiarvoisilla ioniselektiivisillä kalvoilla) tai happojen ja emästen tuottaminen aineosista, joita voidaan uudelleenkäyttää prosessissa (elektrodialyysi bipolaarisilla kalvoilla).

Kaikkien tässä väitöskirjassa käytettyjen menetelmien tulokset osoittavat, että vaihtoehtoinen ”ÅA-route”, jossa prosessivaiheet pidetään vesiliuoksessa, näyttää olevan suosiollisempi myös prosessin virtaviivaistamiseksi ja käytetyn fluksisuolan regeneroimiseksi.

Evelina Koivisto väittelee tohtoriksi perjantaina 11. lokakuuta 2019 klo 13 osoitteessa auditorio Salin, Axelia, Piispankatu 8, Turku. Vastaväittäjänä toimii ass. professor Oded Nir, Ben-Gurion University of the Negev, Israel, ja kustoksena professori Ron Zevenhoven, Åbo Akademi.

Evelina Koivisto on syntynyt 16.9.1988 Ålidhemissä, Ruotsissa. Hän suoritti ylioppilastutkinnon 2007 Luleå Gymnasieskola -lukiossa, ja MSE-tutkinnon 2013 Luulajan teknillisessä yliopistossa, Ruotsissa.

Evelina Koivisto on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 0400 732 851 ja sähköpostitse osoitteesta evelina.koivisto@abo.fi.

Väitös on sähköisessä muodossa Doriassa:
www.doria.fi/handle/10024/171340?locale=lfi.

Klikkaamalla kuvaa saat ladattua painokelpoisen kuvan väittelijästä.
Kuva on tiedotusvälineiden vapaasti käytettävissä.