Oulun yliopisto

Väitös: Kuitulietteen ja sahanpurun katalyyttinen esikäsittely avaa uusia mahdollisuuksia teollisten sivutuotteiden hyödyntämiselle

Jaa

Väitöstutkimuksessa on kehitetty uusia katalyyttisiä esikäsittelymenetelmiä biomassan hyödyntämiseksi parantamalla liukoisuutta ja haluttujen lopputuotteiden saantoa ja siten edistämällä käsittelyprosessin materiaalitehokkuutta vihreän kemian periaatteiden mukaisesti.

Yue Dong
Yue Dong

Saha- ja selluteollisuudessa muodostuu suuria määriä hyödynnettävissä olevia lignoselluloosapohjaisia jätebiomassoja, joita voitaisiin käyttää esimerkiksi liikenteen biopolttonesteiden ja -kemikaalien valmistuksessa korvaamaan fossiilisia raaka-aineita. Väitöstutkimuksessa on selvitetty sellutehtaan kuitulietteen ja sahateollisuuden purun katalyyttistä käsittelyä ja hyödyntämistä, mikä mahdollistaisi biotalouden hengen mukaisesti uusia ratkaisuja kemikaalien ja materiaalien kestävään tuotantoon. Nykyisin nämä biomassat hyödynnetään pääosin energiantuotannossa.
Väitöstutkimuksessa on kehitetty uusia katalyyttisiä esikäsittelymenetelmiä biomassan (kuituliete ja mäntypuru) hyödyntämiseksi parantamalla liukoisuutta ja haluttujen lopputuotteiden saantoa ja siten edistämällä käsittelyprosessin materiaalitehokkuutta vihreän kemian periaatteiden mukaisesti. Esikäsittelyssä yhdistyy lignoselluloosapohjaisen biomassan perinteinen esikäsittely (hajotus) ja polysakkaridien sokeroituminen.
Väitöskirjatutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa tuotettiin uutta tietoa mäntypurun ja kuitulietteen mekaanis-katalyyttisestä esikäsittelystä, joka on uusi menetelmä biomassan katalyyttisessä muokkauksessa. Menetelmässä yhdistetään kemiallinen (katalyyttinen) käsittely ja biomassan mekaaninen jauhatus. Väitöstutkimuksessa biomassaa käsiteltiin katalyytin avulla erilaisissa reaktio-olosuhteissa. Väitöstyön tulokset osoittavat, että puru ja kuituliete sisältävät huomattavia määriä hyvälaatuista kuitumateriaalia, selluloosaa ja hemiselluloosaa, jotka voitaisiin vielä tehokkaammin hyödyntää. Edellä mainitut mekaanis-katalyyttiset reaktiot tapahtuvat ilman ulkoista lämmitystä hyödyntäen jauhatuksen aikaansaamaa reaktiolämpöä. Jo miedoissa käsittelyolosuhteissa sokerisaanto on noin 30 massaprosenttia.
Tutkimuksen toisessa vaiheessa kuituliete muutettiin pelkistyneiksi sokereiksi käyttämällä ionista liuotinta, hydroksialkyyli-imidatsoliumvetysulfaattia. Lisäksi selvitettiin reaktio-olosuhteiden vaikutusta sokerisaantoon ja aineensiirtoon liuotin-biomassa -seoksessa. Ionisen liuottimen sisältämät anioniset ryhmät lisäsivät reaktioseoksen happamuutta ja siten mahdollistivat happamat olosuhteet samanaikaiselle hydrolyysille. Väitöstutkimuksen tuloksia voidaan hyödyntää mietittäessä sahanpurun ja kuitulietteen teollista hyödyntämistä.

---

Master of Science (Engineering) Yue Dong väittelee tohtoriksi Oulun yliopistossa keskiviikkona 8.11.2017. Kemian alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Bifunctionalised pretreatment of lignocellulosic biomass into reducing sugars. Use of ionic liquids and acid-catalysed mechanical approach (Lignoselluloosapohjaisen biomassan bifunktionaalinen esikäsittely pelkistyneiksi sokereiksi ionisissa liuottimissa ja mekaanis-katalyyttisessä happokäsittelyssä). Vastaväittäjänä toimii tohtori Mihkel Koel Tallinnan teknillisestä yliopistosta ja kustoksena professori Ulla Lassi Oulun yliopistosta. Väitöstilaisuus pidetään Kokkolan yliopistokeskus Chydeniuksen kampusauditoriossa (Talonpojankatu 2, Kokkola) klo 12 alkaen.

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

M.Sc. (Eng.) Yue Dong, yue.dong@centria.fi
Viestinnän asiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 0294 48 4091, tiina.pistokoski@oulu.fi

Kuvat

Yue Dong
Yue Dong
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto
Oulun yliopisto
Pentti Kaiteran katu 1
90570 Oulu

0294 480 000http://www.oulu.fi/yliopisto/

 

Oulun yliopisto
Viestintä, markkinointi ja yhteiskuntasuhteet
PL 8000
90014 Oulun yliopisto
viestintä (@) oulu.fi
0294 484 091

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Tekoälystä uusia mahdollisuuksia lääketieteen kuvantamiseen16.10.2018 15:58Tiedote

Tekoälyn mahdollisuuksista lääketieteellisessä kuvantamisessa saadaan pian uutta tietoa, kun lääkäreistä, fyysikoista ja matemaatikoista koostuva monialainen tutkimusryhmä pureutuu aiheeseen Oulun yliopiston professori Miika Niemisen johdolla. Tavoitteena on luoda tekoälyyn perustuvaa diagnostiikkaa, joka on nykyiseen verrattuna nopeampaa, tarkempaa ja kustannustehokkaampaa. Hankkeelle on myönnetty yli puolen miljoonan euron rahoitus Tulevaisuuden tekijät -ohjelmasta.

Uutta tietoa luonnonmateriaalien hyödyntämisestä jätevesien puhdistamisessa26.9.2018 06:00Tiedote

Pajukosteikolla voidaan lisätä ravinteidenpoistoa jätevesistä myös pohjoisissa olosuhteissa. Lisäravinteiden saanti jätevesistä lisää myös pajujen biomassan tuotantoa. Pajulajikkeiden välillä oli kuitenkin selvästi eroa biomassan tuotannossa. Muun muassa nämä asiat selviävät Oulun yliopiston tutkijoiden toteuttaman ja Euroopan aluekehitysrahaston osarahoittaman hankkeen ”Metallipitoisten hulevesien ja käsiteltyjen jätevesien puhdistustehokkuuden parantaminen luonnonmateriaaleilla” -loppuraportista.

Joet ovat merkittäviä kasvihuonekaasujen päästölähteitä arktisilla alueilla4.9.2018 13:05Tiedote

Joet ovat merkittäviä kasvihuonekaasujen, erityisesti hiilidioksidin luontaisia päästölähteitä arktisilla alueilla. Kansainvälisessä tutkimushankkeessa on todettu, että joista ilmakehään vapautuvan hiilen määrä on aiemmin arvioitua suurempi maailman laajimmalla turvealueella Länsi-Siperiassa. Ilmaston lämmetessä sulava ikirouta paljastaa alueella valtavat turvealueet, joihin sitoutunut orgaaninen hiili voi vapautua ilmakehään ja kiihdyttää ilmastonmuutosta.

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 STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme