Väitös: Metallioksidiohutkalvoja voidaan hyödyntää hiilineutraalien polttoaineiden tuottamiseen
6.10.2025 08:48:15 EEST | Tampereen yliopisto | Tiedote
Fossiilisten polttoaineiden käyttö aiheuttaa ilmaston lämpenemistä. Jotta fossiilisesta energiantuotannosta voidaan luopua, on kehitettävä hiilineutraali energiantuotannon muoto, jonka energia on varastoitavissa. Keinotekoinen fotosynteesi täyttää kriteerit, ja siinä tuotetaan auringon valon energialla yleensä vetyä tai hiilivetyjä. Tämä toteutetaan hyödyntämällä metallioksidiohutkalvoja, joita DI Lauri Palmolahti tutki väitöskirjassaan.
Hiilineutraaleita polttoaineita voidaan valmistaa keinotekoisella fotosynteesillä, jossa auringon valon energialla pilkotaan esimerkiksi vettä vedyksi ja hapeksi. Näin tuotettua vetyä voidaan käyttää polttoaineena sähkön tuotannossa tai ajoneuvoissa. Tutkimuksessaan Lauri Palmolahti kehittää keinotekoisessa fotosynteesissä käytettäviä puolijohdemateriaaleja.
Keinotekoisessa fotosynteesissä käytettävät materiaalit altistuvat yleensä erittäin emäksisille tai happamille olosuhteille, mistä seuraa tiettyjä rajoituksia käytettäville materiaaleille. Materiaalin kiderakenne vaikuttaa merkittävästi siihen, miten hyvin se kestää vaadittuja olosuhteita.
Palmolahden tutkimus keskittyi erityisesti titaanidioksidiohutkalvojen kiderakenteen muokkaamiseen ja kemiallisen kestävyyden tutkimiseen. Tutkimuksessa selvitettiin, miten kalvojen kemiallinen koostumus ja rakenteelliset ominaisuudet vaikuttavat niiden kiteytymiskäyttäytymiseen tyhjiölämmityksen aikana. Tämän tuloksena kehitettiin nanokiteinen titaanidioksidikalvo, joka osoitti merkittävästi parantunutta kestävyyttä emäksisissä olosuhteissa.
Keinotekoisella fotosynteesillä tuotettavien polttoaineiden kaupallinen tuotanto tulevaisuudessa edellyttää sekä hyötysuhteen että materiaalien kestävyyden kehittämistä. Tällöin fossiilisia polttoaineita voitaisiin korvata hiilineutraaleilla polttoaineilla, mikä auttaisi ilmastonmuutoksen vastaisessa taistelussa. Polttoaineiden lisäksi voidaan valmistaa myös muita kemikaaleja teollisuuden käyttöön, korvaamaan öljypohjaisia raaka-aineita.
Aineen rakennetta tutkitaan suurissa synkrotronilaitoksissa
Palmolahden tutkimuksessakäytettiin Ruotsissa sijaitsevaa MAX IV -synkrotronia. Synkrotronit ovat suuria, ympärysmitaltaan jopa useita satoja metrejä pitkiä laitoksia, joilla tuotetaan röntgensäteilyä fysiikan, kemian ja materiaaliopin tutkimuksiin. Korkealaatuinen röntgensäteily mahdollistaa materiaalin rakenteen ja ominaisuuksien mittaamisen atomitasolla.
– Nämä mittaukset ovat oleeellinen osa materiaalien tutkimusta. Koska Suomessa ei ole synkrotronia, sitä vaativat mittaukset täytyy suorittaa ulkomailla, Palmolahti kertoo.
Lauri Palmolahti on kotoisin Tampereelta ja aloitti yliopisto-opintonsa vuonna 2011 silloisessa Tampereen teknillisessä yliopistossa. Hän on työskennellyt vuodesta 2017 lähtien yliopiston pintatieteen tutkimusryhmässä tutkien metallioksidiohutkalvojen ominaisuuksia usein eri menetelmin.
Väitöstilaisuus perjantaina 10. lokakuuta
Diplomi-insinööri Lauri Palmolahden fysiikan alaan kuuluva väitöskirja Modification of Metal Oxide Thin Films for Artificial Photosynthesis tarkistetaan julkisesti Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnassa perjantaina 10.10.2025 klo 12 alkaen. Paikkana on Hervannan kampus, Tietotalon auditorio TB109 (Korkeakoulunkatu 1, Tampere). Vastaväittäjänä toimii professori Friedrich Reinert Würzburgin yliopistosta. Kustoksena toimii professori Mika Valden Tampereen yliopiston tekniikan ja luonnontieteiden tiedekunnasta.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Lauri Palmolahti
lauri.palmolahti@tuni.fi
Linkit
Tampereen yliopisto kytkee yhteen tekniikan, terveyden ja yhteiskunnan tutkimuksen ja koulutuksen. Teemme kumppaniemme kanssa yhteistyötä, joka perustuu vahvuusalueillemme sekä uudenlaisille tieteenalojen yhdistelmille ja niiden soveltamisosaamiselle. Luomme ratkaisuja ilmastonmuutokseen, luontoympäristön turvaamiseen sekä yhteiskuntien hyvinvoinnin ja kestävyyden rakentamiseen. Yliopistossa on 22 000 opiskelijaa ja henkilöstöä yli 4 000. Rakennamme yhdessä kestävää maailmaa.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Tampereen yliopisto
Tampereen yliopistoon valittiin 3800 uutta opiskelijaa29.6.2026 15:26:58 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston suomenkielisiin koulutuksiin on valittu yhteensä lähes 3800 uutta opiskelijaa yhteishaun, avoimen väylän haun ja siirtohaun kautta. Hakijamäärä ja hyväksyttyjen määrä kasvoivat jälleen edellisvuodesta. Tampereen yliopisto oli Suomen toiseksi suosituin yliopisto ensisijaisten hakemusten perusteella.
Tutkimus yllätti: kaupunkien ilmanlaatua heikentääkin tuttu kemiallinen yhdiste29.6.2026 10:00:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet kemiallisen prosessin, joka yllättäen voikin lisätä pienhiukkasten muodostumista kaupunkiympäristöissä. Tutkimus osoittaa, että typpioksidi – ilmansaaste, jota syntyy pääasiassa liikenteessä, energiantuotannossa ja muissa polttoprosesseissa – voi edistää haitallisten pienhiukkasten muodostumista ilmakehässä. Ilmakehätieteessä on pitkään vallinnut päinvastainen käsitys.
Muistisairaiden ihmisten psykososiaaliset tarpeet tulisi huomioida paremmin18.6.2026 10:27:47 EEST | Tiedote
Muistisairauksiin, esimerkiksi Alzheimerin tautiin, sairastuneiden ihmisten hoidon ja tuen järjestämisessä huomio kohdistuu usein fyysisiin ja lääketieteellisiin tarpeisiin. Kuitenkin hyvinvoinnin kannalta keskeistä on huomioida psykososiaaliset tarpeet, kuten merkityksellisyyden, yhteenkuuluvuuden ja arvostuksen kokemukset, joihin etenevä sairaus voi vaikuttaa.
Uudelleen käytettäväksi suunniteltu betonirakennus voi olla taloudellisesti ja ympäristön kannalta kannattavampi17.6.2026 10:10:00 EEST | Tiedote
Tampereen yliopiston laskennallisen tapaustutkimuksen mukaan betonirakenteiden uudelleenkäyttö on järkevää ja pitkällä tähtäimellä kustannustehokasta, jos rakentamisessa on käytetty samaan mittaan standardoituja komponentteja. Purettavaksi ja uudelleen käytettäväksi suunnitellun betonirunkoisen kerrostalon elinkaaren aikainen hiilijalanjälki on pienempi kuin nykyrakentamisen mukaisen puukerrostalon, kertovat tutkijat.
Laaja geneettinen tutkimus paljastaa uusia syitä raskaudenaikaisen maksasairauden taustalla16.6.2026 14:10:00 EEST | Tiedote
Raskaushepatoosi eli raskaudenaikainen intrahepaattinen kolestaasi (ICP) on tavallisin raskauden aikana esiintyvä maksan toiminnan häiriö. ICP:ssä sappihappojen normaali kulku häiriytyy. Kansainvälisessä tutkimuksessa osoitettiin, että sairauden perinnöllinen alttius liittyy vahvasti sappihappojen säätelyyn sekä rasva- ja kolesteroliaineenvaihduntaan. Löydökset avaavat uusia mahdollisuuksia äitien terveyden ja raskauteen liittyvien maksasairauksien tutkimukseen.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme