Biopolton tuhkien fosfori hyötykäyttöön (Budhathoki)

Fosforin jalostaminen tuhkista puhtaiksi tuotteiksi on uusi lupaava kierrätysmenetelmä, jolla fosforin saatavuutta voidaan merkittävästi parantaa.
Julkaistu
6.7.2018

Fosfori (P) on elämän kannalta kriittinen alkuaine, sillä fosforilla on tärkeä rooli useissa biologisissa järjestelmissä sekä kasvien ravinteena. Fosforin saatavuus on kuitenkin uhattuna luonnossa esiintyvien fosfaattivarantojen nopean louhinnan vuoksi. Väestönkasvun myötä fosforin kulutuksen onkin ennustettu kasvavan 50-100% vuoteen 2050 mennessä ruoan ja rehun tarpeen kasvaessa. Edullisen fosforin saatavuus on uhattuna, ja erilaisia kierrätysmahdollisuuksia tarvitaankin fosforin saannin turvaamiseksi.

Tuhka on jätehuollon haaste
Uusiutuvien luonnonvarojen käyttö energiasektorilla on kasvussa, ja esimerkiksi puupohjaisia biomassoja käytetään lämmön ja energian tuotannossa laajalti. Tämän seurauksena voimalaitoksilla syntyy suuria määriä tuhkia, jotka muodostavat ongelmia jätehuollossa. Tuhkissa on kuitenkin merkittäviä määriä fosforia, 0.5-5.7 % painosta, joten tuhkat muodostavat lupaavan lähteen edulliselle fosforille. Fosforin talteenotto tuhkasta ratkaiseekin kaksi ongelmaa samanaikaisesti: fosforin saatavuusongelmat ja tuhkan jätestatuksen.

Kemian alan väitöskirjatyössään Roshan Budhathoki kehitti menetelmiä puhtaiden fosforituotteiden valmistamiseksi tuhkasta. Työssä hyödynnettiin useita hydrometallurgisia menetelmiä puhtaiden fosfaattituotteiden valmistuksessa. Kehitettyjä menetelmiä voidaan käyttää myös muiden tuhkien käsittelyyn.

- Huomasimme, että fosforin osuutta tuhkassa voidaan kasvattaa seulomalla tuhka partikkelikoon mukaan. Myös piin ja raudan poistaminen edistää puhtaan alumiinifosfaatin valmistusta, joka voidaan muuntaa fosforia hitaasti vapauttavaksi lannoitteeksi, struviitiksi, aiempaa ympäristöystävällisemmällä käsittelymenetelmällä, valaisee Roshan Budhathoki.

FM Roshan Budhathokin kemian alan väitöskirja “Beneficiation, desilication and selective precipitation techniques for phosphorus refining from biomass derived fly ash” (Menetelmänkehitys fosforin rikastamiseksi biomassan polton tuhkista) tarkastetaan perjantaina 6.7.2018 klo 12:00 kemian laitoksen luentosalissa YlistöKem4. Vastaväittäjänä toimii apulaisprofessori Mari Lundström (Aalto yliopisto) ja kustoksena dosentti Ari Väisänen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Roshan Budhathoki valmistui kandidaatiksi kemian alalta Tribhuvan yliopistosta Nepalista vuonna 2009 ja sai maisterin tutkintonsa Jyväskylän yliopistosta vuonna 2013 pääaineenaan kemia painottuen uusiutuvaan energiaan.

äپٴᲹ:

Väitöskirja on julkaistu sarjassa Department of Chemistry, Ģֱ Research Report No. 209, 64 p., Jyväskylä 2018, ISSN: 0357-346X, ISBN 978-951-39-7500-5. Se on saatavilla Jyväskylän yliopiston kirjaston julkaisuyksiköstä, puh. 040 805 3825, myynti@library.jyu.fi. Väitöskirja on sähköisesti saataville osoitteessa: