Sementtituotannon prosesseihin kehitetty merkittävä hiilidioksidipäästöjen vähennys
Oulun yliopiston teollisuuden sivuvirtojen hyötykäyttöä sementinvalmistuksessa tutkivassa CECIRE-tutkimushankkeessa (Cement From and For Circular Economy) on kehitetty teollisuuden epäorgaanisista jätteistä ja sivuvirroista valmistettavaa ekosementtiä (nk. kalsiumsulfoaluminaatti-sementtiä), joka auttaa vähentämään materiaaleista peräisin olevia hiilidioksidipäästöjä jopa 90 prosenttia ja sementin valmistuksen kokonaishiilidioksidipäästöjä jopa 60 prosenttia verrattuna perinteiseen kalkkikivestä valmistettuun sementtiin.
Sementtiteollisuus aiheuttaa noin 8% maailman hiilidioksidipäästöistä. Noin kaksi kolmasosaa (2/3) näistä päästöistä syntyy kalkkikiven kalsinoinnista (CaCO3 -> CaO + CO2) ja yksi kolmasosaa (1/3) polttoaineen palamisesta korkean lämpötilan sementtiuuneissa (~1500 °C). Nyt kehitetyn sementtilaadun valmistusprosessi vähentää kalsinoitavan kalkin tarvetta, sekä vaatii alemman tuotantolämpötilan. Kaivos-, metalli-, kemian ja energiateollisuudessa syntyvät epäorgaaniset jätteet ovat määrältään suurin vuosittainen jäte-erä Suomessa, lähes sata miljoonaa tonnia. Teollisuuden jätteiden läjitys on kallista, joten materiaalien hyötykäyttö on myös taloudellisesti merkittävää.
Oulun yliopistossa nyt kehitetyn, hiilidioksidipäästöjä alentavan, ekosementin olennainen osa on sideaineina toimivat teollisuudensivuvirroista saadut raaka-aineet. Kalsiumsulfoaluminaatti (CSA) -sementti, on katsottu erinomaiseksi täyttömateriaaliksi esimerkiksi kaivoksissa, sulfaattipitoiseen jätemateriaalin stabiloimiseen, sekä yhtenäisiin valuihin kuten betonielementteihin. CSA-sementtiä voidaan myös tuottaa nykyisessä sementtitehtaan kokoonpanossa ilman suuria muutoksia tai pääomasijoituksia.
Metalliteollisuus tuottaa huomattavan määrän epäorgaanista kuonaa, joka sisältää CSA-sementtiin tarvittavat ainesosat, alumiinioksidin, kalkin, piidioksidin ja raudan oksideja. CECIRE-projektissa näitä metallurgisen teollisuuden jäämiä yhdistettiin muihin teollisuuden sivutuotteisiin teollisessa mittakaavassa. ”Tutkimuksen saattaminen laboratoriosta käytäntöön on ollut erittäin palkitsevaa. Yhteistyöllä olemme saavuttaneet merkittäviä tuloksia epäorgaanisen kiertotalouden haasteiden ratkaisemisessa”, kommentoi Oulun yliopiston väitöskirjatutkija Visa Isteri.
Tohtori Theodore Hanein, Sheffieldin yliopiston materiaalitieteiden ja tekniikan laitokselta osallistui vaihtoehtoisten sementtien tutkimukseen ja teolliseen skaalaukseen. ”Olemme onnistuneesti luoneet symbioottisia ratkaisuja suurteollisuuteen, jotka hyödyntävät sekä ilmastoa että teollisuutta. Meillä on nyt riittävästi tutkimusaineistoa materiaalien ominaisuuksien ja suorituskyvyn arvioimiseksi”.
CECIRE-hankkeen tavoitteena on ollut materiaalitehokkuuden parantamisen ohella lisätä jätteiden arvoa kehittämällä niistä uusia tuotteita ja testaamalla uusia käyttösovelluksia. Samalla on kehitetty uusia epäorgaanisten mineraalisten materiaalien jätehallinnan toimintamalleja ja luotu uusia liiketoimintamahdollisuuksia epäorgaanisten jätemateriaalien kiertotalouteen.
Business Finlandin rahoittaman hankkeen ovat toteuttaneet Oulun yliopiston prosessimetallurgian ja kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksiköt, jotka kuuluvat Oulun yliopistolle perustettuun kiertotalouden tutkimuskeskittymään, InStreams Hubiin, joka keskittyy ratkomaan epäorgaanisen kiertotalouden ympäristöhaasteita ja löytämään teollisuuden sivuvirroille uusia, liiketaloudellisesti kannattavia, käyttökohteita. Hankkeen vastuullisena johtajana on toiminut professori Timo Fabritius. Teollisia yhteistyökumppaneita olivat Boliden Harjavalta, Boliden Kokkola, Fortumin kierrätys- ja jäteratkaisut, Outokumpu, ja Yara Suomi. Manatee Consulting Limited (UK) osallistui käytännön toteutukseen.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
- Professori Timo Fabritius, prosessimetallurgian tutkimusyksikkö, Oulun yliopisto, timo.fabritius@oulu.fi
- Professori Mirja Illikainen, InStreams Hub tutkimuskeskittymä, Oulun yliopisto, mirja.illikainen@oulu.fi
- Viestintäasiantuntija Heini Tuorila, kuitu- ja partikkelitekniikka, Oulun yliopisto, heini.tuorila@oulu.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Oulun yliopisto on monitieteinen, kansainvälisesti toimiva tiedeyliopisto. Tuotamme uutta tietoa ja ratkaisuja kestävämmän tulevaisuuden rakentamiseksi sekä koulutamme osaajia muuttuvaan maailmaan. Tärkeimmissä yliopistovertailuissa Oulun yliopisto sijoittuu kolmen prosentin kärkeen maailman yliopistojen joukossa. Meitä yliopistolaisia on noin 17 000.
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 Oulun yliopisto
OTT Mikko Pikkujämsä yritysjuridiikan työelämäprofessoriksi Oulun yliopiston kauppakorkeakouluun18.4.2024 11:57:43 EEST | Tiedote
Oikeusneuvos, OTT Mikko Pikkujämsä on aloittanut yritysjuridiikan, erityisesti vero-oikeuden työelämäprofessorina Oulun yliopiston kauppakorkeakoulussa. Työelämäprofessorin tehtävänä on vahvistaa yritysjuridiikan opetusta.
Kansainvälisen tähtitieteellisen unionin johtoryhmä Suomeen ensi kertaa 22.–24.4. – tiedotusvälineet tervetulleita tapaamaan johtoryhmän jäseniä17.4.2024 08:45:00 EEST | Tiedote
Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni (eng. International Astronomical Union, IAU) on yksi vanhimmista ja suurimmista ammattitieteilijöiden unioneista. Sen johtoryhmä kokoontuu ensi kertaa historiassaan Suomessa; Helsingissä ja Rovaniemellä. Oulun yliopiston isännöimä kokous on merkittävä hetki suomalaiselle tähtitieteelle ja maailmanlaajuiselle yhteistyölle.
Liikuntaseurojen terveyden edistämisessä parannettavaa – seuranuortenkin ruokailutottumuksissa puutteita12.4.2024 06:55:00 EEST | Tiedote
Suomalaiset nuorten liikuntaseurat suhtautuvat positiivisesti terveyden edistämiseen. Seuratoimintaan osallistuvien nuorten terveyttä edistävän syömisen tukemiseksi tarvitaan kuitenkin lisää toimia, väitöstutkimus osoittaa.
Askivuosista merkittävää työkyvyn laskua ja tuottavuuden menetyksiä10.4.2024 05:45:00 EEST | Tiedote
Tupakoinnin aiheuttamille tuottavuuden menetyksille on nyt laskettu hinta Suomessa. Oulun yliopiston tutkimus osoittaa, että elinikäinen tupakoija aiheuttaa yhteiskunnalle ja työnantajalle huomattavasti korkeammat tuottavuuskustannukset kuin tupakoimaton.
Klimatförändringar och kommersiellt tillvaratagande av skogen kan försvaga blåbärsmikrober – skillnader mellan blåbär i norr och söder9.4.2024 09:00:50 EEST | Press release
Enligt ny forskning varierar mångfalden av symbiotiska mikrober i blåbär i södra och norra Finland. Mikrober är livsviktiga för alla livsformer.
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