Robotit muokkaavat teollisuusjätteestä uutta liiketoimintaa

Oulun yliopiston EAKR-rahoitteisessa GEOBOT-hankkeessa (1.1.2018-30.6.2020) on kehitetty uusia geopolymeeri- ja keraamimateriaaleja metalliteollisuuden kuonista, mineraalivillajätteistä sekä rikastushiekasta. Erityistä hankkeessa oli lisäksi robotiikan yhdistäminen geopolymeeritutkimukseen. 

Aiemmasta tutkimuksesta tiedetään, että geopolymeerimateriaalien ominaisuudet riippuvat käytetyistä raaka-aineista, niiden sekoitussuhteista sekä valmistusolosuhteista. Hankkeen tulokset nopeuttavat ja automatisoivat geopolymeerien materiaaliominaisuuksien hakua robotiikan, älykkään ohjauksen, sensoriikan ja mittauksen avulla. 

Materiaalien kehitystyössä tutkittiin ja automatisoitiin seossuhteiden vaikutusta geopolymeerien ominaisuuksiin sekä materiaalien automaattista mittausta. Optimoimalla geopolymeerien ominaisuuksia niillä voidaan korvata perinteisiä materiaaleja, kuten keraameja, muovia tai betonia. Kehitetty robottisolu pystyy punnitsemaan, sekoittamaan ja mittamaan geopolymeerinäytteitä automaattisesti, mikä vapauttaa tutkijoiden aikaa tulosten analysointiin.

”Robotit korvaavat pian tutkijat”, kommentoi Oulun yliopiston professori Juha Röning puolitosissaan. ”Robottien avulla voidaan monistaa ja tehdä toistoa vaativia kokeita monin verroin enemmän kuin tutkijoiden toimesta. Näiden kahden tutkimusalan yhdistäminen voi tuoda huikeita liiketoimintamahdollisuuksia tulevaisuudessa”, hän jatkaa.

Hankkeessa kehitettiin muutamia erityisen lupaavia materiaaleja, kuten korkeita lämpötiloja (1200 °C) kestäviä geopolymeerimateriaaleja, erittäin kevyitä ja huokoisia materiaaleja sekä 140 MPa puristuslujuuden ja erinomaisen pakkasen keston omaavia materiaaleja, jotka on valmistettu 99.9 %:sti teollisuuden sivuvirroista. 

Hanke on poikinut jo patenttihakemuksia. Hankkeen projektipäällikkö tutkijatohtori Juho Yliniemi kommentoi: ”Nyt kehitetyillä materiaaleilla on erittäin mielenkiintoisia ominaisuuksia ja mielekästä on, että ne voidaan valmistaa lähes sataprosenttisesti sivuvirroista. Tutkimus avaa uusia ovia.”

Hankkeessa saadun tutkimustiedon ja osaamispääoman odotetaan avaavan nopeasti mahdollisuuksia uudelle liiketoiminnalle, joka perustuu Suomen teollisuuden sivutuotteiden monipuoliseen hyödyntämiseen. Hankkeessa huomioitiinkin kaupallinen potentiaali tekemällä markkina- ja kustannusselvityksiä uusille tuotteille. 

Hankkeen toteuttajina olivat Kuitu- ja partikkelitekniikan sekä Biomimetiikan ja älykkäiden järjestelmien tutkimusryhmä Oulun yliopistosta sekä Oulun ammattikorkeakoulun liiketalouden yksikkö. Rahoittajina toimivat Pohjois-Pohjanmaan liitto sekä Saint-Gobain Finland, Boliden Harjavalta ja Keliber Oy.