Tutkimus ja viestintä 12.12.2017
Facebook (21)

Video: öljyntorjuntaa vaikka maitopurkista

Otsikko kuulostaa ehkä tieteistarinalta, mutta eipä sittenkään. Oulun yliopistossa kehitetään ja tutkitaan uusia materiaaleja, joista voidaan valmistaan esimerkiksi biopohjaisia öljyntorjuntakemikaaleja – jopa maitopurkista.

VIKE-hankkeessa on tavoitteena luoda uusia vihreitä ja tehokkaita sellulloosa-ja kitosaanipohjaisia kemiallisia öljyntorjuntaratkaisuja mekaanisen öljyntorjunnan tueksi rannikoiden, satama-alueiden ja maaperän puhdistukseen.

Maallikon on vaikea käsittää, mitä on esimerkiksi nyt tutkittava nanosellu. Tutkijatohtori Ossi Laitinen näyttää käytännön esimerkin laboratoriossa. Koeastiassa oleva selluloosa-aerogeeli on höttöistä, pehmeää massaa, joka on pullollaan ilmaa. Pipetillä sen päälle tiputetut vesitipat valuvat pinnasta pois. Dieselöljy sen sijaan imeytyy ahnaasti massan sisään värjäten sen punertavaksi. Selluloosa-aerogeeliä voidaan valmistaa vaikkapa keräyskartongista, kuten maitopurkeista. Silaanikäsittelyllä sellu muutetaan imukykyiseksi muulle kuin vedelle eli vettähylkiväksi.

Silaanikäsitelty nanosellu imee dieselöljyä, mutta hylkii vettä. Kilon palanen imee itseensä tynnyrillisen öljyä. Kuva: VIKE-hanke.

Nanosellun avulla voidaan myös muodostaa emulsio öljyn pintaan ja pitää öljypisarat erillään, jolloin ne eivät muodosta isoja lauttoja. Isommankin öljymäärän saa näin paremmin hallintaan.

”Loppuprojektissa keskitymme absorbentteihin eli imeytysaineisiin. Kun öljy sitoutuu siihen, kaikki kerätään pois eikä öljyä jää vesistöön”, Laitinen kertoo.

Biopohjaiset kemikaalit eivät ole itsessään ympäristölle haitallisia, kuten useat nykyisin käytettävät öljyntorjuntakemikaalit. Hankkeessa on valmistettu erityisesti kierrätyskuitupohjaisia imeviä mate­riaaleja. Tutkimuksissa on jo päästy parempiin tuloksiin kuin kaupallisilla öljypohjaisilla (muovi) imeytysmate­riaaleilla. Hankkeessa tutkittavat luonnonpolymeerit, kuten selluloosa, ovat uusiutuvia, biohajoavia ja kierrätettäviä.

Tarve uusille biopohjaisille öljyntorjuntatavoille herkillä arktisilla alueilla on nyt kova. VIKE-hankkeen tulokset ovat kaikkien hyödynnettävissä.

VIKE-hankkeessa on kaksi tutkijaa Oulun yliopistosta ja yksi Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta.

”Yritykset ovat mukana hankkeen ohjausryhmässä, mutta emme tee suoraan tuotekehitystä heille. Tulokset ovat siis kaikkien hyödynnettävissä. Pelastuslaitokset ovat mukana asiantuntijoina ja tarkkailijoina. Olemme myös tutustuneet öljyntorjuntaan ja kalustoon, sekä saaneet verrokeiksi nykyisin käytettäviä öljynimeytyspuomeja”, Laitinen kertoo.

Tarkoitus on testata materiaaleja myös laboratoriomittakaavaa isommassa ympäristössä niin sanotuilla minipuomeilla. Maalla sattuvaa öljy- tai kemikaalivuotoa varten voidaan materiaalista valmistaa mattoa. Dieselöljyn lisäksi on testattu esimerkiksi useita orgaanisia liuottimia sekä polttoaineita ja erilaisia öljyjä.

”Haluamme kasvattaa imeytysmateriaalien keräyskapasiteettia ja käyttää sellupohjaisia kierrätysmateriaaleja. Esimerkiksi pahvista saa sellua. Nanoselluvalmis­te on kuin sieni – erittäin huokoinen ja siitä voi puristaa öljyn pois. Testeissä 30:n puristus- ja imeytyskerran jälkeen jäljellä oli vielä jopa 70 prosenttia kapasiteetista. Näin pärjättäisiin pienemmillä imeytysainevarastoilla.”

VIKE-hankkeen loppuvaiheessa tehdään teknis-taloudellinen arviointi siitä, mitä lopputuotteet ja niiden valmistaminen tulisivat maksamaan.

Ympäristö tärkeä pelastustoimessa

Nykyisin käytössä olevat öljyntorjuntapuomit on valmistettu tyypillisesti kertakäyttöisistä öljypohjaisista materiaaleista. Ne eivät ole biohajoavia ja kuljetetaan hävitettäviksi käytön jälkeen ongelmajätelaitokselle. Halpojenkin puomien hävittäminen maksaa paljon.

Tarve uusille biopohjaisille öljyntorjuntatavoille herkillä arktisilla alueilla on nyt kova. Perinteiset kemialliset menetelmät ovat usein tehokkaita nopeasti laajeneville, rannikkoa uhkaaville päästöille. Ne perustuvat useimmiten toksisiin aineisiin, joiden käyttöä ei suosita niiden suurten haittavaikutusten takia. Monet maat, kuten Suomi, Ruotsi ja Englanti ovat kieltäneet monien kaupallisten kemikaalien käytön.

Pelastuspäällikkö Mika Haverinen uskoo VIKE-hankkeen saavan jatkoa.

Pelastuspäällikkö Mika Haverinen Oulu-Koillismaan pelastuslaitokselta on VIKE-hankkeen ohjausryhmän puheenjohtaja.

”Olemme antaneet muun muassa käytännön vinkkejä öljyntorjunnasta. Ympäristöasiat pitää ottaa entistä paremmin huomioon myös pelastustoimessa. Tämä on hieno avaus ja uskon hankkeen saavan jatkoa. Tutkimuslaboratoriossa tulokset ovat yllättävänkin hyviä. Vielä jää nähtäväksi, miten nyt tutkittavat materiaalit käyttäytyvät aallokkoisella merellä.”

Vihreitä arvoja ja markkinarakoa

Kuopiolaisen Peltaco Oy:n toimitusjohtaja Pekka Suomi on myös innoissaan tutkimushankkeesta.

”Peltaco lähti mukaan, koska hanke sopii hyvin yrityksemme vihreisiin arvoihin ja siinä kehitetään uutta. Takana on vahvaa tutkimusosaamista ja myös pelastuslaitosten kokemukset. Vie kuitenkin joitakin vuosia ennen kuin tutkimuksen ja testien jälkeen näemme mahdollisesti valmiita tuotteita markkinoilla. Mietimme, pystyisimmekö hyödyntämään samalla Sami Responsea, joka on liikuteltava maaöljyvahinkojen torjuntalaitteisto. Hankkeessa on suuri mahdollisuus myös bisnesmielessä. Olisi hienoa, että esimerkiksi imeytysaineiden materiaali saataisiin omavaraisesti kotimaasta”, Suomi kiteyttää.


Mikä VIKE?

Oulun yliopistossa on käynnissä Euroopan aluekehitysrahaston rahoittama 2,5-vuotinen hanke VIKE – Öljyntorjuntavalmiuden parantaminen vihreillä kemikaaleilla, jossa tutkitaan uusia biopohjaisia ja ympäristöystävällisiä ratkaisuja öljyntorjuntaan yhteistyössä Pohjois-Pohjanmaan yritysten ja viranomaisten kanssa. Mukana ovat myös Oulu-Koillismaan ja Etelä-Savon pelastuslaitokset sekä Lappeenrannan teknillinen yliopisto. Hanke päättyy heinäkuussa 2018. Lisätietoja tästä.

Teksti, kuvat ja video: Kimmo Kaisto