Hiili - haitasta hyödyksi (HiHaCO2)

Keski-Suomen liiton rahoittamassa hankkeessa Jyväskylän yliopisto ja Jyväskylän ammattikorkeakoulu yhdistävät soveltavan kemian ja tekoälyn uusimmat innovaatiot. Tavoitteena on muuntaa hiilidioksidi päästöt ja kiertovesikalankasvatuksen jätevedet mikrolevien tuottamaksi vedyksi, arvoaineiksi ja ravinteikkaaksi biomassaksi.
Image describing a device having microalgae  photo reactors with fish tanks on background.

³§¾±²õä±ô±ô²â²õ±ô³Ü±ð³Ù³Ù±ð±ô´Ç

Hankkeen kesto
-
Tutkimuksen painoala
Luonnon perusilmiöt ja matemaattinen ajattelu
Tutkimusalue
Kiertotalous
Osasto
Kemian laitos
³Û³ó³Ù±ð¾±²õ³Ù²âö
JYU-kem, JYU-bio-ymp., IT-tdk, Jamk
Tiedekunta
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta
Rahoitus
Keski-Suomen liitto

Hankekuvaus

Hiilidioksidi on arvokasta raaka-ainetta uudelle kasvikasvulle. Tämä Jyväskylän yliopiston (JyU) kemian laitoksen, informaatioteknologian tiedekunnan ja bio- ja ympäristötieteiden laitoksen sekä Jyväskylän ammattikorkeakoulun (Jamk) välinen poikkitieteellinen konsortio yhdistää soveltavan kemian viimeisimmät innovaatiot, kalojen kiertovesiviljelyn ja tekoälyperustaisen prosessinhallinnan, tavoitteenaan hiilidioksidipäästöjen muuntaminen vedyksi, pigmenteiksi sekä ravinteikkaaksi biomassaksi mikrolevien avulla. Mikrolevät sitovat hiilidioksidia biomassakseen tehokkaasti, mutta puhtaan hiilidioksidin tasainen tarjoaminen levien kasvutekijänä on tähän mennessä ollut haaste, muun muassa teollisuuden savukaasuista eristetyn osin epäpuhtaan hiilidioksidin leviin jättämien raskasmetallijäämien vuoksi. Tässä hankkeessa kehitetään hiilidioksidin talteenottoa biohiilen ja metalliorgaanisiin huokosmateriaaleihin perustuvilla adsorptioaineilla (adsorbentti), jotka selektiivisesti talteen ottavat, varastoivat ja vapauttavat hiilidioksidia yhdistäen hiilidioksidin lähteet ja tarpeen. Mikroleviä viljellään kalojen kiertovesiviljelyn jätevedessä, jossa levät samalla huolehtivat ravinteiden talteenotosta. Puhdasta talteen otettua hiilidioksidia kierrätetään viljelmässä, mikä osaltaan tehostaa levien kasvua vapauttamatta hiilidioksidia ilmakehään. Hankkeessa kehitetään levistä saatavia korkean arvon tuotteiden viljelyprosesseja, keskittyen vihreän vedyn biofotolyyttiseen tuotantoon sekä karotenoidipigmenttien ja ravinteikkaan biomassan tuotantoon. Viljelyprosessien seurantaan ja hallintaan kehitetään tiedonsiirtoon kykeneviä, edullisia antureita (IoT, Internet of Things) ja tekoälyyn perustuvaa prosessimallinnusta. Mikrolevien tuottamilla arvoaineilla ja niiden viljelyyn liittyvillä teknologioilla on suuri kaupallinen potentiaali. Tämä hanke on soveltavien luonnontieteiden ja informaatiotieteiden yhteinen ponnistus, jossa esitellään liiketoimintalähtöisiä tapoja saavuttaa hiilineutraaliustavoitteet kehittämällä innovaatioita hiilidioksidipäästöjen hyödyntämiseksi.

Hanketiimi

Hankkeen vetäjät

Ulkoiset jäsenet

Elja Kallberg

Senior Advisor

Tero Tuovinen

Senior reseacher