Uusia vedenpuhdistusmahdollisuuksia nanoselluloosasta
Nanoselluloosapohjaisia materiaaleja voidaan käyttää vedenpuhdistuksessa poistamaan haitta-aineita. Tämä käy ilmi filosofian maisteri Sanna Hokkasen Lappeenrannan teknillisessä yliopistossa (LUT) tekemästä väitöstutkimuksesta.
Tutkimuksen tulokset osoittivat, että mikro- ja nanoselluloosapohjaisilla adsorptiomateriaaleilla voidaan poistaa 55−90 prosenttia tutkituista haitta-aineista, adsorptiomateriaalista ja aineesta riippuen. Tutkimuksessaan Hokkanen valmisti viisi erilaista mikro- ja nanoselluloosapohjaista adsorptiomateriaalia, joita testattiin raskasmetallien, arseenin, vetysulfidin, fosfaattien ja nitraattien poistamiseen vedestä. Puhdistusmenetelmä perustuu adsorptioon, eli vesiliuoksessa olevat haitta-aineet sitoutuvat adsorptiomateriaalin pintaan.
Nanoselluloosan käytöstä vedenpuhdistuksessa on vasta vähän tutkimustietoa. Hokkasen valmistamista materiaaleista ei myöskään ole aikaisemmin julkaistu. Hän korostaakin, että korkeatasoinen ja pitkäjänteinen perustutkimus on edellytys uusien materiaalien käyttöön otolle ja kaupallistamiselle.
”Jatkotutkimuksia tarvitaan myös, jotta menetelmää voitaisiin soveltaa tulevaisuudessa käytännössä vedenpuhdistuksessa,” kertoo Hokkanen tulevaisuuden mahdollisuuksista.
Uudet nanoselluloosapohjaiset adsorptiomateriaalit voivat tulevaisuudessa olla kilpailukykyisiä vaihtoehtoja nyt käytössä oleville synteettisille materiaaleille, koska ne ovat ominaisuuksiltaan toimintatehokkaampia ja niiden valmistuksessa pyritään välttämään ympäristölle haitallisia kemikaaleja.
Hokkanen uskoo, että nanoselluloosaan pohjautuvat vedenpuhdistusmateriaalit avaavat suomalaiselle metsäteollisuudelle mahdollisuuksia uusiin markkinoihin. Uudet innovaatiot paperiteollisuudessa mahdollistavat taloudellisen kasvun ja työpaikkojen lisääntymisen aikana, jolloin maailmanmarkkinoiden globalisaatio siirtää paperiteollisuutta Suomesta halvempien tuotantokustannusten maihin. Lisäksi korkea öljyn hinta sekä kiinnostus ympäristöystävällisiä materiaaleja ja valmistusmenetelmiä kohtaan luovat kysyntää kestävän kehityksen mukaisille menetelmille myös vedenpuhdistuksessa.
FM Sanna Hokkasen kemian tekniikan alaan kuuluva väitöskirja Modified nano- and microcellulose based adsorption materials in water treatment (Modifioidut mikro- ja nanoselluloosapohjaiset materiaalit vedenpuhdistuksessa) tarkastetaan 7.11.2014 klo 12 konsertti- ja kongressitalo Mikaelin kamarimusiikkisalissa Mikkelissä (Sointukatu 1). Vastaväittäjänä toimii professori Ulla Lassi Oulun yliopistosta ja kustoksena professori Mika Sillanpää LUT:sta.
Väitöskirja on julkaistu yliopiston Acta Universitatis Lappeenrantaensis -tutkimussarjassa numero 588, ISBN 978-952-265-645-2, ISBN 978-952-265-646-9(PDF), ISSN-L 1456-4491, ISSN 1456-4491. Väitöskirja on luettavissa Lappeenrannan teknillisen yliopiston LUTPub-tietokannassa osoitteessa http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-265-646-9.
