27.10.2021

Aska efter biomassa- eller avfallsförbränning har tidigare behandlats som värdelöst avfall. I framtiden behöver vi kunna avskilja skadliga ämnen ur askan, återvinna värdefulla ämnen och använda produkten som blir över på ett hållbart sätt, säger Leena Hupa, professor i oorganisk kemi vid Åbo Akademi.

Högtemperaturkemi och högtemperaturprocesser är den röda tråden som löper genom Leena Hupas forskning. Med sig har Hupa ett internationellt team på 20 forskare som är intresserade av kemiska processer vid temperaturer kring 1000 grader eller högre.

– Ett fokus i vår forskning är på bioenergi där vi bland annat studerar vad som händer när olika koldioxidneutrala biomassor och avfall förbränns för att producera el och värme. Vi undersöker i detalj vad bio- och avfallsmassorna egentligen innehåller, vilka utsläpp som uppstår i förbränningsprocessen och hur förbränningsanläggningarnas konstruktionsmaterial tål olika bränslen, berättar Leena Hupa.

Ett annat fokus är på cirkulär ekonomi och hur man till exempel kan återvinna metaller från aska, slam och avfall eller hur man kan utnyttja restprodukter från industrin på nya, hållbara sätt.

– I ett hållbart samhälle måste vi kunna återanvända och cirkulera befintliga resurser i stället för att ständigt bryta orörda mineraler eller råvaror från naturen. Där kan forskningen ge oss lösningarna, säger Hupa.

Inom EU kommer mer än 90 procent av det sammanlagda avfallet från tillverkningsindustrin. Särskilt från skogs-, metall-, och gruvindustrin och från energisektorn. Kommunernas hushållsavfall utgör bara cirka tre procent av totalavfallet.

– Vi talar om enorma mängder material som kunde användas på nytt, men vi behöver kunskapen om hur det ska göras på ett energieffektivt och miljövänligt sätt. Vid Åbo Akademin har vi en lång tradition av att forska i just användandet av industriella sidoströmmar.

Ett aktuellt forskningsprojekt tillsammans med Åbo Akademis geologer och Åbo stad går ut på att söka nya lösningar för muddringsmassor från Aura å. Det är nämligen inte längre tillåtet att dumpa muddringsmassorna i havet utan tanken är att de i stället ska användas som grund för ett nytt bostadsområde vid Färjstranden på Hirvensalo i Åbo.

– Massorna behöver prepareras, annars är materialet för mjukt och går inte att bygga på. Vi studerar om det går att stabilisera muddringsmassorna med lämpliga tillsatser. Biomassaförbränningens alkaliska aska verkar fungera bra, men också andra oorganiska restprodukter från den lokala industrin. Som bäst testar vi olika tillsatsmedel, undersöker om skadliga komponenter löser sig ur landmassorna och mäter hållfastheten. Hittills ser det lovande ut, säger Hupa.

– Högtemperaturkemi är ett spännande område inom kemin med stor praktisk relevans. Många livsviktiga industriella processer såsom energiproduktion från förnybara bränslen, tillverkning av stål och andra metaller, tillverkning av cement, keramer och glas sker vid höga temperaturer. De här processerna ska i framtiden bli mer miljövänliga och hållbara. Detta kräver djupt kunnande om de kemiska förloppen vid höga processtemperaturer.

Fakta: Teknologier för en hållbar framtid

• Åbo Akademi har fyra forskningsprofiler, varav Teknologier för en hållbar framtid är en. Profilen är mångvetenskaplig och har som mål att finna tekniska lösningar som kan hejda den pågående klimatförändringen och bidra till en ren miljö och ett hållbart samhälle.
• Inom forskningsprofilen utvecklas metoder och teknik som stöder övergången till hållbar produktion och energiförsörjning. Speciellt fokus läggs på att utveckla ny teknologi för att ersätta fossila råvaror med förnybara resurser såsom biomassa och solenergi.
• Finland, med sina stora skogsresurser och världsledande företag, har en unik möjlighet att inta en ledande roll i hur man kan utnyttja molekyler från biomassa för att ersätta fossila råmaterial.
• Även för utvecklingen av nya billiga och miljövänliga material för solceller är potentialen enorm: endast 0,01 % av solenergin som når jordens yta skulle räcka till för att täcka hela världens energibehov.
• Profilområdets styrka ligger i en slagkraftig kombination av djupt kunnande inom naturvetenskap, kemiteknik samt process- och energiteknik.

Klicka här för att läsa mera om forskningsprofilen och hur du kan bidra.