Kemia 2/23

Jätteistä polttoainetta: Neste on edelläkävijä

Kissanraatoja ja terveyttä eli margariinin värikäs historia

Ulla Lassi: Akkuteknologia ei vielä ole vihreää

Tutustu uuteen lehteen!

Hyviä uutisia muovista

Lupaavimmat muovin innovaatiot syntyvät nyt kiertotalouden kautta.

Termoplastiset komposiitit ja polymeerirobotit näyttävät uutta suuntaa.

Vilpen Tiktok-tili kerää miljoonayleisön

”Saamme työhakemuksia ympäri maailmaa”

7.–9.11.2023 Helsingin Messukeskus

KONEENRAKENTAMINEN | KUNNOSSAPITO | AI JA ROBOTIIKKA | ICT | 3D

• Lue lisää: teknologia23.fi | #teknologia23

Osallistu Teknologiatapahtuman startup-kisaan

– voittajalle luvassa 10 000 euron palkinto!

Startup-kilpailulla haetaan vuoden 2023 lupaavinta ja potentiaalisinta teknologia -alan kasvuyritystä. Palkinnon voi saada merkittävästä, luovasta ja kekseliäästä ratkaisusta teknologian alalla. Se voi olla esimerkiksi uusi kaupallinen tuote, menetelmä tai sovellus, joka tuo uusia ratkaisuja ja näkökulmia teknologia-alalle.

Maineen ja kunnian lisäksi kilpailun voittaja palkitaan Messusäätiön lahjoittamalla 10 000 euron stipendillä.

Kilpailu järjestetään yhteistyössä Fibanin (Finnish Business Angels Network) kanssa.

Hae mukaan!

Kilpailuun voi lähettää ehdotuksia 31.8. saakka osoitteessa teknologia23.fi/kilpailu-startup Tämän jälkeen kilpailuraati valitsee ehdotuksista 5–7 parasta ideaa tai ratkaisua Teknologia 23 -tapahtumassa järjestettävään pitchauskilpailuun. Raati valitsee lopullisen voittajan pitchaus-esitysten perusteella. Voittaja julkistetaan Teknologia 23 -tapahtuman iltajuhlassa 8.11.

• Lisätietoja Teknologia 23 -tapahtumasta ja startup-kilpailusta:

Helsingin Messukeskus, viestinnän asiantuntija Antti Karjunen, puh. 050 574 3444, antti.karjunen@messukeskus.com

teknologia23.fi/kilpailu-startup •

Läs ledaren på svenska på: kemia-lehti.fi

Nuoret eivät

tiedä, mitä kemistit tekevät

Miten salitreenin jälkeen nautittu kreatiini vaikuttaa? Mitä väriaineita tatuoinneissa käytetään? Miten alkoholi vaikuttaa minun kehossani?

Siinä opiskelijoiden kysymyksiä, joihin olen tottunut vastaamaan työssäni lukion kemian opettajana. Nykynuoret seuraavat trendejä ja ovat kiinnostuneita esimerkiksi ympäristöstä ja omasta terveydestään.

Olen opettanut kemiaa lukiossa 21 vuotta. Oppiaineen perusasiat ja opintojen määrä ovat pysyneet suunnilleen samana. Kaikki lukiolaiset suorittavat kemiassa vähintään kaksi opintopistettä, mikä tarkoittaa vähän vajaata 30 tuntia. Syventäviä kemian opintoja on noin neljä kertaa enemmän – eli kemia on aika iso oppiaine.

NYKYISESSÄ opetussuunnitelmassa huomioidaan aiempaa paremmin kemian rooli maailman suurten ongelmien ratkaisijana. Oppikirjoissa ei enää vain kuvata ympäristöongelmia vaan pohditaan keinoja niiden ratkaisemiseen. Tällainen tiedepääoma auttaa opiskelijoita paitsi ymmärtämään ilmastonmuutoksen kaltaisia ilmiöitä myös erottamaan oikean tiedon väärästä. Kemia auttaa myös arjen päätöksissä: kemiaa lukenut lukiolainen tietää esimerkiksi kiertotaloudesta enemmän kuin moni muu suomalainen.

Kemian asema oppiaineena on viime vuosina parantunut. Kun yhtenäisestä reaalista luovuttiin vuonna 2006, kemia nousi esille omana oppiaineenaan. Voi sanoa, että uudistus pelasti kemian. Nyt opiskelijat opiskelevat määrätietoisesti kemiaa myös ylioppilaskirjoituksia varten.

VUODEN 2020 yliopistouudistus nosti matemaattis-luonnontieteellisten aineiden arvostusta entisestään, kun valinnoissa korostuvat näiden aineiden arvosanat.

Tämä näkyy myös lukiolaisten lisääntyneenä kiinnostuksena kemiaan. Kun vuonna 2014 kevään ja syksyn ylioppilaskirjoituksien kemian kokeisiin ilmoittautui yhteensä 6 700 opiskelijaa, viime vuonna luku oli 10 400.

Seuraava iso kysymys on se, miten opiskelijat saataisiin myös kemian alan jatko-opintoihin.

Alan ammattien tunnettuutta olisi syytä lisätä. Nuoret tietävät, mitä lääkäri tai juristi tekevät työkseen, mutta eivät, mitä kemisti tekee. Tässä pyydän kaikkia kemistejä auttamaan! Kerro lähipiirisi nuorille, kuinka opinnot ovat johtaneet sinut mielenkiintoisiin tehtäviin.

Triin Gyllenberg

Finska Kemist-Samfundet - FKS:n hallituksen puheenjohtaja työskentelee kemian lehtorina Brändö gymnasiumissa.

JAG HAR ARBETAT som kemilärare på gymnasiet i 21 år. I dag gör vi mer än tidigare praktiska experiment, men framför allt talar vi mer om kemins roll i att hitta lösningar på de stora och komplexa problem som finns i världen.

Kemins ställning som läroämne har förbättrats. När ämnesrealen infördes 2006 lyftes kemi fram som ett eget läroämne som det lönar sig att studera och skriva i studentskrivningarna. År 2020 ökade universitetens antagning utgående från studentbetyg kemins popularitet i studentexamen.

Nästa stora utmaning är att få studenterna att studera kemi efter gymnasiet.

Kuva Pia Inberg

Sisällys

”Tiktok on avannut monia ovia”, kertoo toimitusjohtaja Tuomas Saikkonen. Margariinin suosio

KEMIA – KEMI 2 | 23

10 KEMIAN ALAN TIKTOK-IHME

Vilpe Oy:n toimitusjohtaja Tuomas

Saikkonen kertoo, että Tiktok on avannut yritykselle monia ovia..

12

MUOVIN HUIKAISEVA TULEVAISUUS

Listasimme viisi ajankohtaista innovaatiota muovista.

20

VIHREÄN SIIRTYMÄN VAUHDITTAJA

Akkukemian professori Ulla Lassi tekee mielellään tiivistä yhteistyötä yritysten kanssa.

27

VALOROBOTEILLA ON HUIMA POTENTIAALI

Kirjeenvaihtaja Markus Lahikainen on mukana Tampereen polymeerirobottitutkimuksessa.

28

MAAILMAN MUUTOS ALKAA PORVOOSTA

Nesteen Porvoon Teknologiakeskus on suomalaisen innovaatiotoiminnan kovassa ytimessä.

36 HIILIPALLON UUDET MUODOT

Hiili pystyy erilaisten sidosten avulla muovautumaan palloiksi, putkiksi ja tasoiksi.

ryhmää Oulun yliopistossa.

Neste on maailman suurin jätteistä ja tähteistä valmistettavien uusiutuvien polttoaineiden tuottaja.

Ulla Lassi johtaa akkukemian tutkijoiden

40

HALVASTA VOIN

KORVIKKEESTA

TERVEYSTUOTTEEKSI

Margariinilla on värikäs historia. Alan suuri suomalaisinnovaatio tunnetaan kauppanimellä Benecol.

48

HACKMANIITTI SYTYTTI

MONTA LAMPPUA

Hackmaniitti on saanut professori Mika Lastusaaren innostumaan myös avaruustutkimuksesta.

50

HERRA NAILON

Wallace Hume Carothers ei ehtinyt nähdä keksimänsä nailonin suursuosiota.

12

Merkittävimmät muovin innovaatiot syntyvät nyt kiertotalouden kautta.

Lisää kemian alan tietoa ja uutisia: kemia-lehti.fi

Julkaisija | Kemian seurat

Suomalaisten Kemistien Seura

Kemiallisteknillinen yhdistys

Finska kemistsamfundet

Toimitusneuvosto

Leena Otsomaa, lääkeainekehityksen johtaja, Orion/puheenjohtaja, Suomalaisten Kemistien Seura

Anu Airaksinen, radiokemian professori, Turun yliopisto/ hallituksen jäsen, Suomalaisten

Kemistien Seura

Sari Vihavainen, toiminnanjohtaja, Suomalaisten Kemistien Seura

Pekka Joensuu, palvelupäällikkö, Helsingin yliopisto/hallituksen jäsen, Suomalaisten kemistien seura

Triin Gyllenberg, lehtori, Brändö gymnasium/ hallituksen puheenjohtaja, Finska Kemist-samfundet - FKS

Tiina Piira, johtava asiantuntija, Elomatic/ hallituksen puheenjohtaja, Kemiallistekninen yhdistys

Juha Vainio, viestintäjohtaja, Kemianteollisuus ry Yhteystiedot toimitus@kemia-lehti.fi www.kemia-lehti.fi

Osoitteenmuutokset

Kemian Seurojen toimisto, puh. 010 425 6302 toimisto@kemianseura.fi Mediamyynti mediamyynti@kemia-lehti.fi

Toimitus | Era Content

Vastaava toimittaja Eero Anhava

Sisältöjohtajat Leila Mehto ja Ulla Veirto

Tuottajat Marja Ollakka ja

Annika Holmsten

Art Director Leena Majaniemi

Graafinen suunnittelija Laura Tyrväinen

Tilaukset tilaajapalvelu@atex.com, puh. 03 4246 5340, auki klo 8–16

Kestotilaus 95 € + alv. 10 %.

Kouluille 19 € + alv. 10 %

Aikakauslehtien Liiton jäsen

ISSN 0355-1628 (painettu)

ISSN 2670-3521 (verkkojulkaisu)

Painopaikka

PunaMusta Oy 2023

YKSI KUVA

Tulppaanivirusten aika

Kun tuhannet tulppaanit kurottuvat pihamaiden mullasta, mitä miettii kasvinjalostustieteen professori Teemu Teeri? Hurmaavia yhdisteitä.

Teemu Teeri tutkii kukkia työkseen. Laboratorion ulkopuolellakin hän katselee leikkokukkia ja koristekasveja sillä silmällä. Millaisia versioita kukista putkahtelee markkinoille? Mitä jalostajat, virukset ja transposonit eli hyppivät geenit ovat tehneet, jos kukkien terälehdissä näkyy erikoisia viiruja ja värejä.

Tulppaani lienee maailman jalostetuimpia kukkia. Lajikkeita on yli 5 000. Hollantilaiset kiihdyttivät itsensä 1630-luvulla valtavaan talouskuplaan tulppaaniensa sipuleista. He arvostivat eniten viirullisia terälehtiä. Kesti aikansa ennen kuin tajuttiin, että viirut syntyvät kukkasipuleihin tarttuneesta viruksesta eivätkä siemenistä. Kun talouskupla puhkesi, monet menettivät maansa ja mantunsa.

TULPPAANIT SISÄLTÄVÄT antosyaanien koko värikirjon eli punaisia, sinisiä ja violetteja väriaineita. Taannoin Teeri havaitsi Amsterdamin Schipholin lentokentällä erikoisen pussin, jonka sipuleista luvattiin sikiävän sinisiä tulppaaneja. Tuli keltaisia. Häntä oli huijattu. Sininen leikkokukka onkin vaikea valmistaa. Maagista mustaa tulppaania ei ole olemassa, eikä mustaa pigmenttiä ole missään lajikkeessa.

Takavuosina Teeri löysi Helsingin Rautatientorilta kirkkaan oransseja petunioita. Niiden perimään oli istutettu oranssia antosyaania tuottava

geeni maissikasvista. Koska GMO oli kielletty, löytö johti maailmanlaajuiseen oranssien petunioiden hävittämiseen.

ENITEN TEERIÄ kiinnostaa gerbera.

”Olemme tutkineet gerberan kehitysbiologiaa ja sekundaarimetaboliitteja yli 30 vuotta. Se alkoi väreistä. Nyt olemme petuniatapauksen jälkeen takaisin väreissä.”

Erityisen mielenkiintoisia ovat gerberan terälehtien karvasaineet. Samoja pahanmakuisia, myrkyttömiä yhdisteitä on pihlajanmarjassa.

”On jännittävää saada selville, miten metaboliassa syntyy evoluutiossa uudenlainen haara. Törmäsimme siihen alun perin, kun tutkimme geenejä, jotka vaikuttavat antosyaanivärien biosynteesiin.”

Teerin ryhmä havaitsi, että geenit kahdentuvat ja voivat saada lukuisia uusia kemiallisia funktioita. Tällä hetkellä ryhmä siis tutkii mekanismeja, joilla karvasaine syntyy. Jos ajateltaisiin tutkimuksen sovelluksia, karvaudessa voisi olla potentiaalia.

”Paha maku kasvissa on hieno ominaisuus. Se on puolustusaine.”

Takaisin pihalle. Tulppaanit maistuvat myyrille ja peuroille, mikä kismittää pihaansa vaalivaa ihmistä.

”Olisi hyvä idea kehittää kasviin paha maku. Olisikohan kenelläkään jalostajalla varaa satsata siihen, että koristekasvit kasvaisivat hyvin, olisivat näyttäviä ja vieläpä maistuisivat pahalta?”

TEKSTI Ulla Veirto

Professori Teemu Teeri työskentelee Helsingin yliopiston maataloustieteen laitoksella Viikissä.

Hollantilaiset hullaantuivat viirullisiin ja mosaiikkimaisiin terälehtiin 1600-luvulla. Niitä kutsutaan Rembrandttulppaaneiksi hollantilaisen taidemaalarin mukaan.

Lue, mitä mieltä Teemu Teeri on viljelykasvien geenien editoinnista: kemia-lehti.fi

4

mattikoulu- kuin AMK- ja yliopistotaustallakin. 3

1

Kemian alan kesätyöpaikkojen määrää seurataan Kemianteollisuuden ajantasaisella laskurilla. Maaliskuun puolivälissä paikkoja oli tarjolla

2 238. Viime vuonna laskuriin kertyi 2 377 työpaikkaa, eli suuruusluokka on sama.

2

Ala tarjoaa kesätöitä monipuolisesti. Töissä on mm. prosessioperaattoreita, laborantteja ja harjoittelijoita, sekä esimerkiksi myynnin, markkinoinnin ja viestinnän tekijöitä. Kesätöitä löytyy niin am-

Kesätyöntekijät ovat yrityksille tärkeitä. He paikkaavat lomailevia vakitekijöitä, mutta samalla toimivat lähettiläinä muille opiskelijoille ja niille, jotka harkitsevat alaa. Monet yritykset näkevät kesätyöntekijöiden arvon ja hyödyntävät heitä esimerkiksi sosiaalisen median tekijöinä. Hyvä kesätyökokemus on myös vetovoima-asia. 4

Nuorille kesätyö on erinomainen tapa tutustua alaan ja työtehtäviin. Kesätyöt voivat ohjata tulevaisuuden-suunnitelmissa.

Lähde:

Brownin liike

on nesteessä tai kaasussa havaittava hyvin pienten hiukkasten satunnainen ja itsenäinen siksak-liike. Liike näkyy mikroskoopilla tarkasteltaessa.

Ilmiön havaitsi kasvitieteilijä Robert Brown vuonna 1827 tutkiessaan vedessä kelluvaa kasvien siitepölyä.

tutkimusjohtaja Petteri Laaksonen, Apu 2.3.2023.

”Suomeen rakennetaan joka vuosi Olkiluodon kolmosreaktorin verran tuulivoimaa. Aurinkosähkönkin tuotanto kasvaa nopeasti. Uusiutuvan sähköntuotannon hyödyntäminen on Suomelle suuri mahdollisuus – Nokia on pientä tähän verrattuna.””

LUTyliopiston

Kuva IStock

faktaa kemian kesätöistä

Kuva Wikimedia Commons

KENEN SANA? Esittelemme kemian termejä, jotka on nimetty tunnettujen tiedemiesten mukaan.

Kemianteollisuus ry:n johtava asiantuntija Anni Siltanen

Nanotason tarkkuutta mikroskooppiin

Suomalainen mikroskooppien näytelaseihin perustuva keksintö on kansainvälisen läpimurron kynnyksellä. Aalto-yliopiston ja Helsingin yliopiston tutkijoiden perustama XFold Imaging on kehittänyt nanopinnoitetun lasilevyn, joka monikymmenkertaistaa mikroskoopin tarkkuuden.

”Teknologiallamme buustattu näytelasi muuttaa tavallisen laboratoriomikroskoopin miljoonia maksavan supermikroskoopin tasoiseksi. Muutosta voisi verrata silmälasien ja kiikarin eroon”, toimitusjohtaja Timo Jäntti kertoo.

Keksinnön ensimmäinen patentti on menossa läpi, ja parhaillaan tutkitaan, miten nanopinta voidaan yhdistää yhteistyökumppanien ratkaisuihin. Teknologiaa on testattu laajasti niin Suomessa kuin kansainvälisestikin.

Innovaatio sai julkisuutta koronapandemian aikaan, kun nanopinnoitteiden ansiosta koronavirus pystyttiin

tunnistamaan näytteistä jopa 24 tuntia aiemmin kuin perinteisellä tekniikalla.

”Nanopinnoitteemme voidaan lisätä lähes mihin tahansa lasialustoihin ja sensoreihin, joille näytteet laitetaan. Se on yksinkertainen ja edullinen ratkaisu, joka voisi nostaa köyhempien maiden terveydenhoidon laboratorioiden diagnostiikkatarkkuuden länsimaiden tasolle”, Jäntti sanoo.

Kiinnostavana ajankohtaisena hankkeena hän mainitsee Maailman terveysjärjestö WHO:n kanssa tehtävän yhteistyön. Ideana on hyödyntää suomalaiskeksintöä tuberkuloosin diagnostiikassa.

Nanopinnoitettuja laseja on tutkittu erityisesti lääketieteellisiin käyttötarkoituksiin, mutta Jäntin mukaan keksintöä voitaisiin hyödyntää myös esimerkiksi jätevesien bakteeritutkimuksessa tai kaasujen kemiallisten yhdisteiden tunnistamisessa sotilasteknologiassa.

Mikroskoopin vuosia

1595

Zaccharias ja Hans Janssen kehittävät ensimmäisen valomikroskoopin.

1830

Joseph Jackson Lister onnistuu vähentämään pallo- ja kromaattisen aberraation vaikutusta muuttamalla linssien välistä etäisyyttä.

1872

Saksalainen Ernst Abbe kehittää valomikroskopointia teoreettiseen maksimiin matemaattisella kaavallaan ”Abbe Sine Condition”.

1903 Ultramikroskooppi.

1931

Elektronimikroskooppi.

1981

Vaihekontrastimikroskooppi ja tunnelointimikroskooppi.

1985

Atomivoimamikroskooppi.

1993-97

Stefan W. Hell johtaa Turun yliopistolla fluoresenssimikroskopiaa tutkivaa tutkimusryhmää.

2014

Stefan W. Hell yhdessä Eric Betzigin ja William E. Moernerin kanssa saa kemian Nobel-palkinnon huipputarkan mikroskopian kehittämisestä.

Kuva IStock Lähteet mm. Prodi.fi, solunetti.fi

Uusi lehti innosti!

”Ihanan raikas”, ”todella kiinnostavia juttuja”, ”nykyaikainen”. Näillä sanoilla lukijat kuvailivat helmikuun alussa ilmestynyttä ensimmäistä uudistunutta Kemia-lehteä.

Uudistunutta lehteä ja nettisivustoa tekevät Era Contentin kokeneet journalistit. Yhteistyö Kemianseurojen kanssa on tiivistä ja tavoitteet korkealla.

”Haluamme uudistuneen lehden ja sivuston avulla lisätä koko kemian alan kiinnostavuutta”, sanoo vastaava toimittaja Eero Anhava.

Näin lukijat kommentoivat uutta lehteä:

”Mielestäni painotukset ovat nyt sisällöllisesti kohdillaan, sillä vihreä siirtymä ja alan hiilineutraaliustavoitteet ohjaavat niin paljon alan tekemistä. Hienoa, jos nämä aiheet voisivat olla kantavia teemoja numerosta toiseen.”

”Lehti on ajankohtainen, monipuolinen ja sopiva mix laajoja, keskimittaisia ja lyhyitä kirjoituksia.”

Mitä sinä ajattelet?

Lähetä meille palautetta tai juttuvinkkisi osoitteeseen: toimitus@kemia-lehti.fi

Toimitusjohtaja Tuomas Saikkonen johtaa 47-vuotiasta perheyritystä Vilpe Oy:tä. Yritys sai syksyllä 2022 Valtakunnallisen yrittäjäpalkinnon. Yksi palkintoperusteista oli positiivinen yrityskulttuuri, joka näkyy yrityksen Tiktok-videoilla.

Kemian alan Tiktok-ihme

Mustasaarelainen Vilpe Oy

tunnetaan paitsi ilmanvaihtoja kattotarvikkeistaan myös omintakeisesta Tiktokmarkkinoinnistaan. Tiliä seuraa

100 000 ihmistä. Toimitusjohtaja

Tuomas Saikkosen resepti on helppo: herätä tunteita.

PALAUTE

YKSI MEISTÄ

Kuva Sami Pulkkinen

TEKSTI Annika Holmsten

Mitä kuuluu?

Oikein hyvää. Viimeiset kolme vuotta ovat olleet ihmeellistä, jopa epätodellista aikaa. Liiketoimintamme on kasvanut 50 prosenttia. Olemme laajentaneet tiloja ja uusineet laitekantaa. Vuonna 2024 avaamme uudet toimitilat Vantaalle. Pääkonttorimme pysyy Mustasaaressa, jossa kehitämme ja valmistamme muovista ilmanvaihto- ja kattotarvikkeita. Ja Tiktokissa meitä seurataan ympäri maailmaa.

Mitä hyötyä Tiktokista on ollut liiketoiminnalle?

Se on avannut ovia, meidät on kutsuttu puhumaan erilaisiin tilaisuuksiin, olemme tavoittaneet uusia, potentiaalisia kauppakump -

paneita ja herättäneet mielenkiintoa vientimarkkinoilla. Olemme saaneet satoja työhakemuksia kaikkialta maailmasta. Syksyllä 2022 saimme Valtakunnallisen yrittäjäpalkinnon.

Kollega, joka hämmästyttää sinua Tiktokissa?

Markkinointisuunnittelijamme Kirill Osipov. Hänestä tuli Vilpen Tiktok-tähti vähän sattumalta. Kirillin omaperäiset ajatukset, elämäntapa ja harrastukset, kuten japanin kieli ja mahjong-peli, kiinnostavat seuraajiamme. Kirillin videot ovat saaneet miljoonia katselukertoja. Tiktokissa monet muutkin työntekijämme antavat kasvot yritykselle ja tuotteille. Meillä on töissä paljon innovatii-

visia ja innostuneita ihmisiä. Hyvä asenne tarttuu, ja se on menestyksemme tae.

Tiktok-vinkkisi yrityksille?

Sitoudu kanavaan. Tee sisältöä puolen vuoden ajan, ennen kuin odotat tuloksia. Postaa säännöllisesti, jopa kerran päivässä. Kunnioita ihmisten erityislaatuisuutta. Älä velvoita ketään esiintymään. Luontevuus näkyy onnistuneena lopputuloksena. Hyödynnä dataa ja tee sisältöä, joka kiinnostaa seuraajiasi. Meidän reseptimme on yhdistelmä intuitiota ja analyyttisyyttä. Vaikka teemme sisältöä tunteella, analysoimme tarkasti sovelluksesta saatavaa tietoa, kuten kommenttien äänensävyä. Se kertoo, mikä toimii, mikä ei.

Mikä suomalaisessa kemian alan liiketoiminnassa yllättää?

Monipuolisuus. Se näkyy Kemianteollisuus ry:ssä, jonka hallitukseen kuulun. Siellä samassa pöydässä voi istua niin lääke-, öljy- ja kumiteollisuuden kuin vaikkapa kosmetiikka-alan edustajia.

Tehdäänkö bisneksessä päätökset järjellä?

Ei yksinomaan. Ihminen ei ole niin rationaalinen kuin haluamme uskoa. Isoja valintoja tehdään tunnepohjalta liike-elämässäkin. Siksi on mielestäni tärkeää, että yritys ja sen tuotteet herättävät tunteita – se on markkinoinnin työsarkaa. Me luomme tätä tunnesidettä Tiktok-kanavallamme.

”Olemme saaneet satoja työhakemuksia kaikkialta maailmasta.”

Muovin

huikaiseva tulevaisuus

Merkittävimmät muovin innovaatiot syntyvät nyt

kiertotalouden kautta. Jäte jalostuu korkealaatuisiksi tuotteiksi, ja kierrätysmenetelmiä on monia. Listasimme viisi tärkeintä

muovin kehityssuuntaa, joista kannattaa tietää juuri nyt. ➙

Termoplastiset komposiitit avaruudesta arkeen 1

TERMOPLASTISET ELI uudelleen lämmöllä muovattavat komposiitit yleistyvät. Vaativiin käyttökohteisiin soveltuvia, kuten korkeisiin lämpötiloihin suunniteltuja termoplastisia komposiitteja, käytettiin ensimmäiseksi avaruustekniikassa ja lentokoneissa. Nyt hinnat ovat laskeneet ja materiaalit yleistyvät.

Tuotteiden valmistus, korjaus ja kierrätys onnistuu. Jos vaikkapa termoplastisesta komposiitista valmistetun auton koriin tulee kolhu, sen voi korjata. Komposiittia lämmitetään ja sen jälkeen kolhu muovataan uudelleen – jos lujitekuidut eivät ole vaurioituneet pahasti.

”Termoplastiset komposiitit vahvistavat kiertotaloutta. Valmiita komponentteja voidaan korjata ja edelleen kierrättää varsin vaivattomasti”, sanoo tenure track -professori Essi Sarlin Tampereen yliopiston materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksiköstä.

Perinteinen termoplastinen komposiitti on lyhytkuituista.

”Nyt on kehitetty myös jatkuvakuituista komposiittia, jonka matriisi on termoplastinen. Sen etuna on kierrätettävyys, eli sitä voidaan muovata uudestaan lämmön avulla.”

KÄYTÄNNÖSSÄ ERILAISIA muita komposiittimateriaaleja on hyödynnetty paljon. Esimerkiksi vuonna 2013 markkinoille tulleen pienen sähköauton BMW i3:n runko oli kokonaan hiilikuitukomposiittia. Materiaali on lujaa ja kevyttä.

Suomessa komposiittimuovien kierrättäminen on alkutekijöissään. Usein komposiittia rouhitaan betonin täytteeksi.

Essi Sarlin toivoo, että myös meillä tehtäisiin pian kierrätetyistä komposiiteista korkeamman jalostusasteen tuotteita, jotka mahdollistaisivat aitoa materiaalikiertoa.

Mallia voi ottaa muualta Euroopasta, jossa kierrätettyä hiilikuitukomposiittia on valmistettu teollisessa mittakaavassa ja kokeiltu sen hyödyntämistä autoteollisuudessa.

Kierrätetystä hiilikuitukomposiitista voi valmistaa vaikkapa samanlaisen uuden komposiitin, tulevaisuudessa esimerkiksi uudestaan auton korin.

”Tämä on jo lähellä aitoa kiertoa, jossa materiaali kiertää korkean jalostusasteen tuotteeseen.”

Edelläkävijä. BMW i3 on pieni sähköauto, jonka kori on hiilikuitukomposiittia. Myös verhoilussa ja rakenteissa on suosittu kierrätysmateriaaleja.

Essi Sarlin

Tenure track -professori, Tampereen yliopiston materiaalitieteen ja ympäristötekniikan yksikkö

”Termoplastiset komposiitit vahvistavat kiertotaloutta. Valmiita komponentteja voi korjata ja kierrättää vaivattomasti.”

Kuva BMW

2

Kemiallisessa kierrätyksessä

öljy synnytetään uudelleen

MUOVIN KEMIALLINEN kierrätys lisääntyy eri puolilla maailmaa ja myös Suomessa. Menetelmässä muovijäte puretaan takaisin lähtöaineiksi, monomeereiksi. Tuloksena syntyy muovin valmistusprosessiin samankaltaista syöttöainetta kuin öljystä.

Muovin kemialliseen kierrätykseen on monia menetelmiä. Pyrolyysiin perustuva kemiallinen kierrätys on Suomessa suorastaan jättiharppauksen partaalla, ja uusista investoinneista kerrotaan jatkuvasti.

Pyrolyysi on kemiallinen reaktio, jossa orgaanisia kiinteitä aineita hajotetaan kuumentamalla ilman että happi vaikuttaa prosessiin.

”Kemiallisen kierrätyksen paras puoli on, että prosessin avulla jätemuovista saadaan yhtä hyvää muovia kuin öljystä”, VTT:n työelämäprofessori Mika Härkönen kertoo.

SUOMEN AINOA pyrolyysilaitos Wastewise toimii Nokialla. Se toimittaa pyrolyysiöljyä Nesteen jalostamolle jatkojalostukseen. Nesteen tavoitteena on prosessoida kemiallisesti vuosittain yli miljoona tonnia jätemuovia vuodesta 2030 lähtien.

Resiclo, Kaipola Recycling ja PlastEco ovat ilmoittaneet aloittavansa pyrolyysiöljyn tuotannon muovijätteestä tänä vuonna.

Pyrolyysiin perustuva kierrätys vaatii eri muovilajien lajittelua, mutta prosessiin voi syöttää sekalaisempaa

jätemuovia kuin mekaaniseen kierrätykseen. Näin kierrätysaste kasvaa ja polttoon menevän muovin osuus vähenee.

”Nesteytettyä muovia eli esimerkiksi pyrolyysiöljyä voi syöttää petrokemianteollisuuden tuotantoketjuun samaan tapaan kuin öljyä. Se syötetään höyrykrakkerille, joka tekee siitä esimerkiksi eteeniä, propeeniä ja buteenia. Nämä monomeerit pitää polymeroida, jotta niistä voidaan tehdä uusia muovituotteita. Kemiallisesti kierrätettyä muovia voi kierrättää yhä uudestaan”, Härkönen kertoo.

KÄYTTÖKOHTEITA VOIVAT olla vaikkapa elintarvikepakkaukset ja korkean vaatimustason tekniset kohteet, kuten kuten vesi- tai kaasuputket – näissä ei ole yleensä voinut käyttää kierrätysmuoveja. Toisin sanoen kemiallisessa kierrätyksessä muovista tulee niin korkealaatuista, että sitä voidaan käyttää kaikkialla.

Neste, Uponor, Wastewise ja Borealis ovat onnistuneet valmistamaan putkia ristisilloitetusta polyeteenistä (PEX). Raaka-aineena on hyödynnetty kemiallisesti kierrätettyä PEX-putkituotannon jätemuovia.

Kemiallisen kierrätyksen kapasiteetti Euroopassa on vielä pientä, noin 0,2 prosenttia kaikesta muovin tuotannosta.

Vuonna 2025 kapasitetti on kymmenkertainen, jos kaikki ilmoitetut investoinnit toteutuvat.

"Mekaanisen kierrätyksen määrä tulee kuitenkin olemaan suurempi. Aina kun mahdollista, kannattaakin käyttää mekaanista kierrätystä. Se on energiataloudellisesti kemiallista fiksumpaa: siitä tulee vähemmän hiilidioksidipäästöjä”, Mika Härkönen sanoo.

Mika Härkönen Työelämäprofessori, VTT

Muovin raakaainelähteet maailmassa 2021

■ Fossiilipohjaiset raaka-aineet 90,2 %

■ Kuluttajilta kerätty ja kierrätetty muovi 8,3 %

■ Biopohjaiset lähteet 1,5 %

Lähde: Plastics Europe

Kioskilta ostettu juustosämpylä kääriytyy puupohjaiseen muoviin, joka on kotimaista woodlya.

Biopohjaista muovia selluloosasta ja fossiilivapaata

jopa hiilidioksidista

JO 1800-LUVULLA kehitetyt ensimmäiset muovimateriaalit olivat biopohjaisia, ja ne keksittiin korvaamaan kallista norsunluuta. Nyt biopohjaisista muoveista kehitetään vaihtoehtoja öljypohjaisille muoveille. Muoveja valmistetaan esimerkiksi sokeriruo’osta, maissista, selluloosasta, puutisleistä, ei-syötävistä ruuantuotannon sivuvirroista ja rehukasveista. Biopohjaisia muoveja tehdään jopa levistä ja metaanista.

Muovia voi valmistaa myös ilman biopohjaisia tai fossiilisia raaka-aineita. Suomalainen Fortum on fossiilittomien muovien kehityksen kärjessä: sen tavoitteena on kierrättää jätteenpoltosta syntyviä hiilidioksidipäästöjä ja muuntaa ne muoveiksi.

Fortum käynnistää tutkimuslaboratorion loppuvuonna Riihimäen jätteenpolttolaitoksen vieressä.

SUOMESSA SELLULOOSA on luonteva biomuovin raaka-aine. Sellupohjaiseen muovi-innovaatioon saa hyvän näppituntuman, kun ostaa junan

ravintolavaunusta tai R-kioskilta eväsleivän. Eväät on kääritty läpinäkyvään puupohjaiseen muoviin, joka on valmistettu suomalaisen Woodly Oy:n samannimisestä materiaalista.

Woodly-materiaali on granulaattimuotoista, puuselluloosapohjaista muoviraetta. Yrityksen asiakkaita ovat yritykset, jotka valmistavat granulaatista monenlaisia muovituotteita.

Woodlyn toimitusjohtaja Jaakko Kaminen on huomannut, että uuden tuotteen lanseeraaminen vie aikaa.

”Uusilla materiaaleilla on aina edessään muna vai kana -kysymys. Miten saada isoja tuotantomääriä, jotta yksikkökustannus laskee? Miten saavuttaa alhaiset tuotantokustannukset, jotta pystytään tuottamaan isoja määriä?”

Woodly navigoi kysymysten keskellä kahdella tavalla. Yhtiön myyntitiimi myy loppuratkaisuideat brändeille. Muoviyhtiöt, kuten Amerplast, valmistavat brändien haluamat tuotteet Woodlyn granulaatista. Woodly ei itse valmista lopputuotteita.

”Myymme ideat suoraan brändeille eli loppuasiakkaille, jotta voimme viestiä tuotteen lisäarvoa kuluttajalle asti – sen sijaan että myisimme vain raaka-ainetta arvoketjussa seuraavalle operaattorille. Toinen keinomme on edetä tuotannossa partnerimallilla. Osoitamme, että tuotteellemme on kysyntää, teknologia toimii ja se on skaalattavissa muoviteollisuuden olemassa olevilla laitteilla.”

WOODLY-MATERIAALI on biopohjaista, mutta ei biohajoavaa, mikä on tietoinen valinta. Yritys haluaa, että materiaali pysyy muovin kierrossa.

”Jos valmistaisimme biohajoavaa materiaalia, tarvitsisimme jatkuvasti uusia neitseellisiä raaka-aineita. Kierrätettävä materiaali on myös huomattavasti kestävämpi. Siitä voi tehdä useita asioita. Woodly on suunniteltu kierrätettäväksi muovin mekaanisessa kierrätyksessä”, Kaminen kertoo.

Jaakko Kaminen Toimitusjohtaja, Woodly

”Woodly on biopohjainen, ei biohajoava. Ratkaisu on tietoinen. Emme tarvitse aina uusia, neitseellisiä raaka-aineita.”

Kuva Woodly

Muovijäte kohoaa korkean jalostusarvon tuotteiksi

VTT JA Itä-Suomen yliopisto saivat vuonna 2022 yli 2,7 miljoonan euron EU-rahoituksen muovien mekaanisen kierrätyksen tutkimukseen. Tavoitteena on parantaa teollisuusmuovien kierrätysmahdollisuuksia ja löytää kierrätysmuoville uusia käyttökohteita. Työ on osa kansainvälistä PRIMUS-tutkimushanketta.

Suomalaiset jalostavat auto- ja elektroniikkateollisuuden muovijätteitä korkealaatuisiksi uusiksi muoviosiksi, joita voidaan käyttää autojen ja kodinkoneiden valmistuksessa.

Kehitteillä on myös tuotantomalleja, joiden avulla kierrätysmuovin määrää pyritään lisäämään muovituotteissa 80 prosenttiin.

”Tavoitteenamme on käyttää kierrätysmuovia samantyyppisissä korkean jalostusarvon tuotteissa, joissa tällä hetkellä käytetään neitseellistä polymeeriä. Projektin prototyyppejä ovat esimerkiksi auton kojelauta, jäähdytysjärjestelmä ja sen kiinnikkeet, pyykinpesukoneen etuluukun tiivisteet ja jääkaappi”, kertoo materiaalikemian ja -tekniikan professori Jarkko J. Saarinen Itä-Suomen yliopistosta.

ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO keskittyy PRIMUS-hankkeessa erityisesti analytiikkaan massaspektrometrian avulla.

Joensuun kampuksella on tehty korkean resoluution massaspektrometrejä ja niihin perustuvaa tutkimusta on jo pitkään. Laitteistoon kuuluu kahdentoista teslan (T) magneetilla oleva massaspektrometri, jolla voidaan mitata äärimmäisen pieniäkin eroavaisuuksia molekyylien välillä. Muovinäytteen koostumus selviää kymmenessä minuutissa.

”Pystymme erittäin tarkasti karakterisoimaan kierrätysmuoveista tulevan jakeen koostumuksen ja sel-

vittämään nopeasti muokatun jakeen ominaisuudet ja yhdistelmät.”

BROMATUT PALONESTOAINEET ovat iso haaste. Kierrätysmuovin seassa voi olla osia vanhoista kodinkoneista, joissa on kiellettyjä yhdisteitä. Nyt ne pyritään siivoamaan pois turvallisesti.

”Voimme tunnistaa erittäin tarkasti erilaiset haitta-aineet lähtöaineissa ja lopputuotteissa. Näin kykenemme säätämään valmistusprosessia lopputuotteen vaatimusten mukaisesti. Kehitämme myös VTT:n kanssa menetelmiä bromattujen yhdisteiden poistamiseen”, Saarinen kertoo.

PRIMUS-hankkeessa on mukana muovin koko arvoketju ja osapuolia kuudesta eri maasta.

”On ehdottoman tärkeää, että mukana on myös auto- ja kodinkoneteollisuudessa toimivia kierrättäjiä. Ne pystyvät kertomaan, minkälaisia materiaalin ominaisuuksia tarvitaan. Ratkaisujen täytyy olla toimivia ja houkuttelevia kierrätyskumppaneillemme”, Saarinen sanoo.

Jarkko J. Saarinen Materiaalikemian ja -tekniikan professori, Itä-Suomen yliopisto

Kiertotalous eteenpäin yhteishankkeella

MUOVIN KIERTOTALOUS on Suomessa nyt todellisessa murroskohdassa, kun erilaiset isot investoinnit kierrätykseen ovat käynnistyneet tai käynnistymässä.

Seuraavaksi otetaan loikka kiertotalouden kehittämiseksi. Tänä vuonna alkavan PlastLIFE-hanke tahtoo saada Suomeen kestävän muovien kiertotalouden. Hanke vie käytäntöön Suomen Muovitiekartan tavoitteet: vähennä ja vältä, kierrätä ja korvaa.

Muovitiekartta on kansallinen ohjelma, joka vauhdittaa muovin kestävää käyttöä monialaisesti. Tavoitteena on muovin kiertotalouden läpimurto Suomessa vuoteen 2030 mennessä. 20 miljoonan euron arvoinen PlastLIFE kokoaa laajan joukon suomalaisia toimijoita yhteistyöhön.

Hanketta vetää Suomen ympäristökeskus SYKE, mukana on 17 partneria. Hanke on Euroopan unionin, viiden kotimaisen rahoittajan sekä partnerien itsensä rahoittama.

Viisi faktaa muovista

1 | Maailmassa tuotettiin vuonna 2021 noin 390 miljoonaa tonnia muovia. Määrä kasvaa edelleen. Suomessa käytetään vuosittain noin 600 000 tonnia muovia uusien tuotteiden valmistukseen.

2 | 90,2 prosenttia kaikista maailman muoveista oli fossiilipohjaisia vuonna 2021. Kierrätetyn muovin osuus oli 8,3 prosenttia ja biopohjaisten muovien osuus 1,5 prosenttia.

3 | Fossiilisen öljyn tuotannosta käytetään 5–10 prosenttia muovin valmistukseen. Muoveja valmistetaan pääosin polttoaineiden tuotannosta ylijäävistä hiilivedyistä, jotka aiemmin poltettiin öljynjalostamojen soihduissa taivaalle.

4 | Muovien valmistuksessa monomeereja ketjutetaan kemiallisissa prosesseissa niin, että niistä tulee polymeerejä. Öljy ei ole välttämätön, polymeerejä voidaan valmistaa muistakin luonnon monomeereistä.

5 | Muovituotteet kevenevät ja ovat entistä pitkäikäisempiä. Viimeisen kymmenen vuoden aikana muovipakkaukset ovat keventyneet 28 prosenttia.

Lähteinä myös: Suomen muovitiekartta 2.0, muovitiekartta.fi ja Plastics Europe, https://plasticseurope.org/

”Kierrätyksen ratkaisujen täytyy olla toimivia ja houkuttelevia.”

Tampereen yliopistossa kehitetään valolla ohjattavia polymeerirobotteja. Lue lisää sivulta 27.

Vihreän siirtymän vauhdittaja

Tiivis yhteistyö yritysmaailman kanssa ja entistä ympäristöystävällisempien ratkaisujen etsiminen inspiroivat professori

Ulla Lassia. Hän johtaa akkukemian tutkijoiden ryhmää Oulun yliopistossa. ➞

TEKSTI Anni Turpeinen KUVAT Ulla Nisonen

LÄHIKUVASSA ULLA LASSI

Ulla Lassi toivoo, että kemian merkitys globaalien ongelmien ratkaisijana nousisi yleisessä keskustelussa korkeammalle. Hänet on kuvattu akkulaboratoriossa, jossa testataan akkukemikaaleja ja niistä valmistettuja kennoja.

Kiellettyä. Ei oikeaa tutkimusta eikä tiedettä.

Näin suhtauduttiin tutkimukseen teollisuuden ja yliopistotutkimuksen rajapinnassa 15 vuotta sitten, kun

Ulla Lassi oli juuri nimitetty Oulun yliopiston soveltavan kemian ja prosessikemian professoriksi.

Nuori katalyysi- ja akkukemian osaaja ei hätkähtänyt vaan näki teollisuuden ja akateemisen perustutkimuksen yhteistyön mahdollisuudet.

Lassin mielestä hyvä tutkija yhdistää perustutkimuksen ja yhteiskunnalliset tarpeet ja tekee tiedettä ratkaistakseen maailman ongelmia.

”Onneksi maailma on muuttunut ja yliopistoissa kannustetaan jaettuihin resursseihin yritysten kanssa. Akkukemian alalla akateemisessa tutkimuksessa ei pärjää, jos ei ole rakentanut vahvoja ja luottamuksellisia suhteita elinkeinoelämän kanssa.”

Tutkimusta teollisuuden rajapinnassa

Ulla Lassi johtaa Oulun yliopiston kestävän kemian tutkimusyksikköä ja työskentelee Kokkolan yliopistokeskuksessa. Hänen tutkimusryhmänsä kehittää uusia materiaaleja entistä ekologisempiin litiumioniakkuihin ja katalyytteihin.

Lassin ryhmä on osoittanut, että perustutkimusta on mahdollista tehdä myös teollisessa rajapinnassa.

Osoituksena tästä ovat kovatasoiset tieteelliset julkaisut, joita ryhmä on julkaissut kymmenittäin viime vuosina.

Viime vuotta Lassi kutsuu tieteellisten läpimurtojen vuodeksi. Vuoden aikana hänen tutkimusryhmänsä julkaisi 30 akkukemiaan liittyvää julkaisua alan arvostetuimmissa lehdissä, tuotti uusia keksintöjä ja jätti useita patenttihakemuksia.

”Meillä on kansallisesti pienet resurssit akkukemian tutkimukseen ja vähän tutkijoita; ei meillä ole varaa tehdä työtä pöytälaatikkoon. On tehtävä tieteellisesti korkeatasoista, teollisesti relevanttia ja vahvasti ajassa kiinni olevaa tutkimusta.”

Kemian monipuolisuus ihastutti

Ulla Lassi puhuu tieteentekemisestä ja kemiasta intohimoisesti, mutta alun perin hänestä ei pitänyt tulla kemisti ensinkään.

Hän menestyi koulussa kaikissa oppiaineissa ja halusi kieltenopettajaksi. Kotikaupunki Kokkolan teollinen ilme ja isän kannustus saivat nuoren Ullan hakeutumaan kemian opintoihin Oulun yliopistoon. Päätöstään Lassi ei ole katunut.

”Rakastuin kemian monipuolisuuteen. Mitä syvemmälle kemiaan sukeltaa, sitä enemmän se kiehtoo.”

Hänen erityisenä intohimonaan on vihreän siirtymän vauhdittaminen.

KUKA?

Ulla Lassi, 51 Soveltavan kemian ja prosessikemian professori Oulun yliopiston Kokkolan yliopistokeskuksella..Oulun yliopiston kestävän kemian tutkimusyksikön johtaja.

Asuu Oulussa ja Kokkolassa. Perheeseen kuuluvat puoliso ja kolme poikaa. Harrastaa kävelyä ja pyöräilyä.

”Kemistit ovat eturintamassa ratkaisemassa maailmassa vallitsevia ongelmia. Sitä meidän pitäisi tuoda esiin entistäkin enemmän.”

Opiskeluaikana luodut verkostot elävät edelleen

Maisterin tutkinnon jälkeen Ulla Lassi aloitti jatko-opinnot kansallisessa kemiantekniikan tutkijakoulussa, jossa oli mahdollista valita kursseja sekä Teknillisestä korkeakoulusta että Lappeenrannan teknillisestä yliopistosta.

”Jatko-opiskelumalli loi verkostoja, joista on ollut hyötyä myöhemmin. Moni sen ajan tuttu on nykyisin professori, ja yhteistyö on yhteisen historian myötä helppoa.”

Väitöstyön aikana hän suuntasi myös tutkijavaihtoon Norjan teknis-luonnontieteelliseen yliopistoon Trondheimiin.

”Opin tuona aikana valtavasti reaktion aikaisesta materiaalin karakterisoinnista, jossa norjalaiset olivat tuolloin edelläkävijöitä. Siteet norjalaisiin tutkimusryhmiin ovat edelleenkin tiiviit. Teemme esimerkiksi yhteisjulkaisuja.”

Lassin väitöskirja käsitteli autojen pakokaasukatalysaattoreiden materiaaleja ja niiden termistä ja kemiallista ikääntymistä. Väiteltyään tohtoriksi vuonna 2003 hän työskenteli kolme

Meillä on kansallisesti pienet resurssit akkukemian tutkimukseen ja vähän tutkijoita; ei meillä ole varaa tehdä työtä pöytälaatikkoon.”

Kun työ on intohimo, on vaikea estää sen ujuttautumista myös vapaa-ajalle. Vain perhe pitää professorin viikonloput ja lomat irti tutkimusaiheista.

Juuri nyt

Mikä alkuaine olisit?

Elohopea. Toivottavasti en yhtä myrkyllinen, mutta dynaaminen, liikkuva, reipas ja vilkas.

Mitä alan kirjallisuutta luet?

Luin juuri Marjo T. Nurmisen tietoteoksen Tiedon tyttäret, joka kertoo unohduksiin jääneistä tieteen parissa työskennelleistä naisista. Onneksi ajat ovat muuttuneet.

Viime aikojen kohokohta?

Kansainvälisessä yhteistyössä tehty kovatasoinen akkukemian artikkeli julkaistiin Advanced Energy Materials -lehdessä.

Ketä kemian alan ihmistä ihailet ja miksi?

Yhdysvaltalaista professori John B. Goodenoughta, jota voi kutsua litiumioniakkukemian isäksi. Hän sai liki 100-vuotiaana kemian Nobel-palkinnon vuonna 2019. Ihailen myös Uppsalan yliopiston professoria Kristina Ekströmiä, joka on vanhempana professorina aina kannustanut ja rohkaissut meitä nuorempia.

Opiskeluaikojen

mieleenpainuvin moka?

Laboratoriotöissä annostelimme vahingossa moninkertaisen määrän vaahdotuskemikaalia ja lähdimme odottelemaan vaikutusta kahvipaussille. Siivottavaa riitti!

vuotta prosessitekniikan yliopettajana Centria-ammattikorkeakoulussa, kunnes hänet nimitettiin Oulun yliopiston professoriksi.

Akkuteknologiaa on kehitettävä vihreämmäksi

Ulla Lassi työskentelee päivittäin globaalien ongelmien ratkaisemiseksi. Akkujen asema vihreän siirtymän edistäjänä on selkeä, mutta niiden valmistamisessa riittää paljon kehitettävää.

”Akkujen valmistaminen on vielä kaukana vihreästä teknologiasta. Teemme tutkimusta, jotta tulevaisuudessa akkujen katodimateriaaleissa ei enää käytettäisi kriittisiä raaka-aineita, kuten kobolttia ja grafiittia, eikä akkukennojen valmistamisessa myrkyllisiä halogeeniyhdisteitä. Etsimme myös ratkaisuja valmistusprosessin energiatehokkuuden parantamiseksi.”

Lassin tutkimusryhmä on löytänyt tapoja reaktiolämpötilojen alentamiseen, myrkyllisten yhdisteiden korvaamiseen vihreämmillä sekä kemikaalien käytön vähentämiseen. Myös prosessin sekundaarivirrat on pyritty hyödyntämään.

Hiekasta ratkaisu akkukemian raaka-ainepulaan

Akkukemiaa kehitetään käyttökohteen mukaan.

Usein tarvitaan kevyitä akkuja, joissa pieneen tilavuuteen pakataan valtavasti energiaa. Tällaisia akkuja käytetään esimerkiksi kannettavissa tietokoneissa ja älypuhelimissa.

Joskus akun massalla ei ole merkitystä. Näin on esimerkiksi tuuli- tai aurinkovoimaloissa.

”Me voimme tehdä kompromisseja energiatiheydessä ja korvata tiettyjä alkuaineita edullisemmilla ratkaisuilla. Tällä hetkellä esimerkiksi litiumioniakkujen kysyntä kasvaa voimakkaasti, mutta pian litiumvarannot eivät riitä. On tärkeää huomata, että Euroopassa ei ole yhtään litiumkai-

vosta tai -tuotantolaitosta ennen kuin Suomen Kokkolaan nousee lähivuosina ensimmäinen”, Lassi kertoo.

Jotta akkuteknologia ei olisi niin riippuvainen litiumista, Lassi tutkijoineen on kääntänyt katseensa hiekkaan ja sen sisältämään natriumiin.

”Natrium on yleinen alkuaine, jota on paljon saatavilla. Natriumioniakku mahdollistaa myös biomassan käyttämisen akun anodimateriaalina, mikä tuo vihreyttä prosessiin.”

Näin on mahdollista irtautua anodimateriaalina käytettävästä grafiitista, joka on EU:n kriittisten materiaalien listalla.

Grafiittia voidaan valmistaa myös synteettisesti korkeissa lämpötiloissa. Tämä vaatii kuitenkin valtavasti energiaa, ja puhdistukseen tarvitaan erittäin myrkyllisiä kemikaaleja, kuten vetyfluoridia.

”Natriumioniakkuteknologia on monin tavoin askel kohti kestävää kehitystä”, Lassi sanoo.

”Palkkaan itseäni fiksumpia ihmisiä”

Lassi kertoo, että menestyksekäs tieteellinen ura ei olisi ollut mahdollista ilman kansainvälisiä ja kansallisia verkostoja sekä lahjakkaita tutkijoita, jotka työskentelevät hänen ryhmässään.

”Metodinani on palkata itseäni fiksumpia ihmisiä, jolloin tekemisen laatuun ja tuloksiin voi luottaa. Annan tutkijoille paljon vapautta työskennellä sen parissa, mikä heitä kiinnostaa. Se ruokkii heidän tiedonnälkäänsä ja pitää yllä innostusta.”

Resepti näyttää olevan tehokas, sillä keväällä valmistuu 25. Lassin ohjaama väitöskirja.

”Yksi tutkimustulos kerrallaan etenemme kohti ekologisesti kestävämpiä akkuja.” ■

Teemme tutkimusta, jotta tulevaisuudessa akkujen katodimateriaaleissa ei enää käytettäisi kriittisiä raaka-aineita, kuten kobolttia ja grafiittia, eikä akkukennojen valmistamisessa myrkyllisiä halogeeniyhdisteitä.”

Anni Turpeinen on kemisti ja vapaa toimittaja.

AINE ON AINEETONTA OMAISUUTTA

Kun kemian alalla luodaan uutta, syntyy aineetonta omaisuutta. Kolsterin avulla kartoitat, suojaat ja valjastat sen kilpailuvaltiksesi. Tutustu palveluihimme kolster.fi

TYÖSUHDEKEKSINNÖT

HYÖDYLLISYYSMALLI

IPR-STRATEGIA

PATENTTI

Kolster on yksi Euroopan kokeneimmista IPR-alan yrityksistä. Meiltä saat kaikki IPR- ja lakipalvelut keksintöjen, muotoilun ja brändien suojaamiseksi, puolustamiseksi ja kaupalliseksi hyödyntämiseksi kaikkialla maailmassa.

Tutustu uuteen palveluun!

Selkeä ja helppokäyttöinen sivusto

Ajankohtaiset ilmiöt ja puheenaiheet

Kiinnostavat ihmiset ja nimitykset

Päivittyvä väitöskirjojen listaus

Avoimet työpaikat

jaJuttuvinkit tiedotteet: toimitus@ kemia-lehti.fi

kemia-lehti.fi

LUE LISÄÄ kemian kirjeenvaihtajien tekstejä osoitteessa kemia-lehti.fi

Valoroboteilla on huima potentiaali

Mitä sinulle tulee mieleen sanasta robotti? Ehkä ajattelet teollisuuskoneita tuotantolinjalla tai mieleesi tulevat Star Warsin ihmisrobotit C-3PO ja R2-D2. Tulevaisuudessa saatat ajatella polymeerirobotteja, kirjeenvaihtaja Markus Lahikainen arvioi.

Kuinka korvata isot ja painavat sähkökomponentit ja tehdä robotit pienemmiksi ja ihmisystävällisiksi? Voiko ”ei-elävä” materiaali tehdä päätöksiä ja oppia? Voisiko materiaali itsessään toimia koneena?

Me tutkijat Tampereen yliopistossa ja kollegat muualla maailmassa olemme alkaneet pohtia robotin käsitettä uudella tavalla. Ajatustyöstä on syntynyt uusi tutkimusala: valolla ohjattavat polymeerirobotit. Nämä robotit ovat vain noin senttimetrin kokoisia pehmeitä kappaleita, jotka on valmistettu polymeereistä.

Polymeerit, tai muovit, ovat mielenkiintoisia materiaaleja, sillä käyttämällä vain muutamaa valmistustekniikkaa voimme tehdä hyvin erilaisia robotteja. Polymeereistä valmistetut materiaalit voivat olla venyviä tai jäykkiä, pehmeitä tai kovia, värillisiä tai läpinäkyviä.

TAMPEREELLA KEHITETYT polymeerirobotit käyttävät polttoaineenaan valoenergiaa. Valo on erinomainen energianlähde, sillä esimerkiksi auringonvaloa on kaikkialla.

Polymeerirobotit sisältävät niin kutsuttuja valokytkimiä. Valokytkimet ovat nanometrin kokoisia molekyylejä, jotka kykenevät muuttamaan muotoaan, kun niihin osuu sopivan

väristä valoa. Pienet robotit sisältävät biljoonia ja biljoonia valokytkimiä. Kun valo osuu robottiin, valokytkimet taipuvat tuottaen samalla lämpöä ja saavat koko robotin liikkumaan. Kun valo sammutetaan tai kun käytetään toisen väristä valoa, valokytkimet palautuvat suoriksi ja robotti liikkuu toiseen suuntaan. (Katso video osoitteessa kemia-lehti.fi.)

Valo-ohjaus voidaan rakentaa robotin sisään molekyylitasolle jo valmistusvaiheessa.

MIHIN NÄITÄ ROBOTTEJA voitaisiin käyttää? Toistaiseksi valorobottien tutkiminen keskittyy yliopistoihin ja on perustutkimusta, jossa pyritään ymmärtämään paremmin materiaalin käyttäytymistä.

Tampereen yliopistossa polymeerirobotteja ja valokytkimiä tutkitaan kemian yksikössä Arri Priimäen johtamassa Smart Photonics Materials -tutkimusryhmässä sekä akatemiatutkija Hao Zengin Light Robots -tutkimusryhmässä.

Tulevaisuudessa valorobotteja voitaisiin soveltaa käytäntöön esimerkiksi biotieteissä. Jo nyt on viitteitä, että valorobottien avulla pystytään manipuloimaan eläviä soluja tai ohjamaan solujen jakaantumista ja kasvua. Ehkä voimme tulevaisuudessa niellä pienen polymeerirobotin, joka ohjataan valon avulla haluttuun paikkaan kehossa vaikkapa tuhoamaan syöpäsoluja.

Valorobottien potentiaali on huima, rajana on vain mielikuvitus.

Markus Lahikainen työskentelee kemian yliopistoopettajana Tampereen yliopistolla.

Maailman muutos alkaa Porvoosta

Nesteen Porvoon Teknologiakeskus on suomalaisen innovaatiotoiminnan kovassa ytimessä. Vierailimme raakaainelaboratoriossa, jossa tutkitaan esimerkiksi levien ja nesteytetyn jätemuovin hyödyntämistä polttoaineen valmistuksessa. ➙

Neste on maailman suurin jätteistä ja tähteistä valmistettavien uusiutuvien polttoaineiden tuottaja. Tavoitteena on päästä hiilineutraaliin tuotantoon 2030-luvun puoliväliin mennessä.

TEKSTI Marja Ollakka KUVAT Pia Inberg ja Neste Oyj

Porvoon jalostamo sijaitsee Kilpilahden teollisuusalueella, joka on Pohjoismaiden suurin kemian alan keskittymä.

Vierailumme Nesteen Teknologiakeskuksen raaka-ainelaboratoriossa Kilpilahdessa alkaa perusasioista: jo käytävällä päälle puetaan suojatakki ja napitetaan se huolellisesti. Saamme suojalasit ja ohjeen pitää ne paikallaan koko vierailun ajan. Sen jälkeen pääsemme pyhimpään, laboratoriotilaan.

Tila on hyvin tavallisen näköinen laboratorio vetokaappeineen, vaakoineen ja pulloineen. Mutta ei anneta ulkomuodon hämätä. Nyt ollaan suomalaisen innovaatiotoiminnan ytimessä ja ratkaisemassa maailmanlaajuista ympäristöongelmaa. Nesteen matka maailman johtavaksi uusiutuvan lentopolttoaineen ja uusiutuvan dieselin tuottajaksi on alkanut juuri täältä, uusien raaka-aineiden tutkimuksesta. Täällä myös tutkitaan tulevien ideoiden ituja.

Nesteellä työskentelee tutkimuksen, tuotekehityksen, innovaatioiden ja insinööriosaamisen parissa yli 1 300 ihmistä – eli peräti neljännes koko suuryrityksen henkilöstön määrästä.

”Luku on poikkeuksellisen suuri, ja se on yksi Nesteen menestyksen kulmakivistä”, yrityksen innovaatiojohtaja Lars Peter Lindfors sanoo.

Nesteen innovaatiotoiminta herättää paljon kiinnostusta maailmalla. Porvoossa käy usein kansainvälisiä vieraita, ja startup-yhtiöt eri puolilta maailmaa pyrkivät yhteistyöhön Nesteen kanssa.

Kansainväliset institutionaaliset sijoittajat omistavat yhtiön osakkeista suurimman osan, vajaat 40 prosenttia. Suomen valtio on suurin yksittäinen omistaja vajaan 40 prosentin osuudellaan.

”Porvoon jalostamo kuuluu kompleksisuudessaan kolmen kärkeen Euroopassa. Se tarkoittaa, että täällä voidaan jalostaa erityyppisistä raakaaineista monenlaisia tuotteita. Tällä hetkellä Porvoo on maailman huipulla fossiilisessa jalostuksessa. Toivottavasti se on tulevaisuudessa

johtotähti myös uusiutuvien ja kiertotaloussyöt töjen jalostamona”, Lindfors sanoo.

Neste on kemistin mekka

”Nesteen innovaatioketju alkaa koeputkesta ja päätyy uusien laitosten rakentamiseen. Teemme myös läheistä yhteistyötä tuotantolaitostemme ja bisnespuolen osaajiemme kanssa”, Lindfors kertoo.

Innovaatioiden korostamisella on yrityksessä pitkä historia.

”Teknologiakeskus ja katalyyttitutkimus aloittivat Porvoossa jo vuonna 1967. Aluksi keskityimme heikkolaatuisen raaka-aineen jalostamiseen huippuluokan polttoaineiksi. Tänään innovaatiotiimimme tutkivat uusia raaka-aineita ja ratkaisuja sekä bio- että kiertotalouden tarpeisiin ja testaavat niiden soveltuvuutta teolliseen tuotantoon.”

Innovaatiotoiminnassa yhdistyvät muiden muassa prosessikemia, analyyttinen kemia, katalyysikemia, tuoteymmärrys, laatuselvitykset sekä insinööriosaaminen.

”Kaikkia näitä tehdään yhdessä paikassa, Porvoossa. Se on maailmanlaajuisestikin tarkasteltuna ainutlaatuista.”

Nesteellä on töissä paljon eri alojen kemistejä. Lindfors kuvaileekin sitä työpaikkana kemistin mekaksi.

”Kemistien tehtävät ovat keskeisiä teknologiamme uudistamisen ja innovaatioiden kannalta. Analyyttinen kemia on keskiössä, koska meidän on tiedettävä, mitä komponentteja on raaka-aineessa, tuotteessa tai reaktorissa.

Katalyyttitutkijat ja prosessikemia ovat myös tärkeitä, jotta tiedämme millaisissa olosuhteissa reaktiot tapahtuvat. Tärkeää on hallita myös erilaisia esikäsittelyteknologioita, uuttoja tai muita keinoja erotella toisistaan jakeita ja puhdistaa niitä. Kestävä kehitys elinkaarilaskelmineen sekä patentointi vaativat omaa osaamistaan”, Lars Peter Lindfors sanoo.

Nesteellä työskentelee tutkimuksen, tuotekehityksen, innovaatioiden ja insinööriosaamisen parissa yli 1 300 ihmistä.

Lars Peter Lindfors Innovaatiojohtaja, Neste Oyj

Jani Strengell on tehnyt töitä Nesteellä kuusi vuotta. Hänestä on kiinnostavaa seurata, miten raaka-aine etenee ensimmäisistä kokeista polttoaineen tuotantoon.

Turvallisuuden merkitys korostuu laboratoriossa, jossa käsitellään uusia ja huonosti tunnettuja aineita. Olli-Pekka Keituri esittelee joissakin tehtävissä tarvittavaa raitisilmasuodatinta.

Kun jauheita punnitaan, ne suojataan kannella.

Neste Oyj pähkinänkuoressa

1 | Neste Oyj on suomalainen julkinen osakeyhtiö, joka on maailman johtava uusiutuvan lentopolttoaineen, uusiutuvan dieselin tuottaja sekä polymeeri- ja kemikaaliteollisuuden uusiutuvien raaka-aineratkaisujen tuottaja.

2 | Neste myös kehittää muovijätteen kemiallista kierrätystä muovijäteongelman torjumiseksi.

3 | Valmistaa uusiutuvia tuotteitaan kokonaan uusiutuvista raaka-aineista jalostamoillaan Suomessa, Alankomaissa ja Singaporessa. Uusiutuvien tuotteiden kokonaistuotantokapasiteetti kasvaa 5,5 miljoonaan tonniin vuoden 2023 loppuun mennessä.

4 | Suomen kolmanneksi suurin yritys liikevaihdolla mitattuna. Vuonna 2022 yhtiön liikevaihto oli 25,7 miljardia euroa ja vertailukelpoinen käyttökate 3 537 miljoonaa euroa.

5 | Yhtiö työllisti vuonna 2022 keskimäärin 5 244 henkilöä.

Polttoainetuotannossa hyödynnetään esimerkiksi käytettyä paistorasvaa ja elintarviketeollisuuden eläinrasvajätettä.

Mikrolevät ja lignoselluloosa kiehtovat

Neste hyödyntää polttoainetuotannossaan esimerkiksi käytettyä paistorasvaa ja elintarviketeollisuuden eläinrasva- ja kalarasvajätettä. Kasviöljytuotannon jätteistä ja tähteistä käytetään palmuöljyn rasvahappotislettä, käytettyä valkaisusaviöljyä ja palmujätevesilietettä. Myös mäntyöljypohjaisia raaka-aineita ja teknistä maissiöljyä hyödynnetään.

Jalostuksessa käytettävien raaka-aineiden keskinäiset osuudet vaihtelevat vuodesta toiseen. Esimerkiksi saatavuus, hinta ja markkinoiden erityiset vaatimukset vaikuttavat.

Vaikka raaka-aineet vaihtelevat, valmis Neste MY Uusiutuva Diesel™ -polttoaine on aina puhtaan kirkasta. Kemialliselta koostumukseltaan Neste MY on puhdas hiilivety – toisin kuin biodiesel, joka on rasvahapon metyyliesteriä (FAME, Fatty Acid Methyl Ester).

Nesteellä etsitään jatkuvasti uusia raaka-aineita polttoaineisiin.

Vaikka raaka-aineet vaihtelevat, valmis Neste MY Uusiutuva Diesel™ -polttoaine on aina puhtaan kirkasta.

Olli-Pekka Keituri ja Jani Strengell sanovat, että Nesteellä tehdään töitä yli osastorajojen. Teknologiakeskuksessa kaikki ovat työkavereita keskenään.

”Esimerkiksi mikrolevien tuottamat lipidit ja rasvahapot sopivat erinomaisesti uusiutuvien polttoaineiden raaka-aineeksi. Toinen esimerkki kiinnostavasta tutkimuskohteesta on lignoselluloosa. Se on kasvipohjaista biomassaa, jota on hyvin saatavilla esimerkiksi maa- ja metsätalouden tähteistä”, Lars Peter Lindfors kertoo.

Yhdessä yhteisen päämäärän eteen

Mitä raaka-aineita kannattaa viedä jatkokehittelyyn ja lopulta polttoaineiden tuotantoon? Ne ovat keskeisiä kysymyksiä juuri täällä Kilpilahden raaka-ainelaboratoriossa.

Laboratorio on olennainen osa Nesteen innovaatioketjun ensimmäistä vaihetta. Siellä keskitytään uusiutuvien ja kierrätettyjen raaka-aineiden tutkimukseen.

Laboratoriossa työskentelee kymmenkunta ammattilaista itsenäisesti, mutta tiiviissä yhteistyössä lukuisten eri tutkimusryhmien kanssa. Yhteistyötä tehdään yli osastorajojen, ja yhteisö on suorastaan kylämäinen.

”Keskitymme uusien lähteiden tutkimukseen, eli olemme osaltamme kehittämässä Nesteen vastuullisuutta”, laboratorion esimies Jani Strengell korostaa.

Tavallaan työssä voi nähdä tulevaisuuteen.

”Raaka-aineiden sopivuutta tutkitaan ensin laboratoriossa. Tutkimus jatkuu viereisessä rakennuksessa innovaation pilottilaitoksella, kun samoja raaka-aineita ajetaan pilottimittakaavalla. Ja myöhemmin samat aineet saattavat olla varsinaisessa tuotannossa tuotantolaitoksillamme Kilpilahdessa, Singaporessa tai Rotterdamissa.”

Myös tulevaisuuden

aivot käyttöön

Uusiin raaka-aineisiin liittyvät tutkimuspyynnöt tulevat laboratorioon Kilpilahden teknologiakeskuksessa työskenteleviltä tutkijoilta ja insinööreiltä.

”Pyyntöjen pohjalta suunnittelemme kokeen käytännössä ja teemme siihen tarvittavat esivalmistelut, laitevaraukset ja turvallisuuskeskustelut tutkijan kanssa. Kokeiden toteutuksen jälkeen näytteitä lähetetään analyyseihin ja lopuksi tehdään raportointi”, laborantti Olli-Pekka Keituri kuvailee.

Monet koesarjat kestävät useita päiviä tai jopa viikkoja.

Soveltuuko kemian ala ujoille?

Lue Olli-Pekka

Keiturin ajatuksia: kemia-lehti.fi

Strengell ja Keituri korostavat, että myös epäonnistunut koe on tärkeä.

”Simuloimme työssämme jalostamon esikäsittely-yksikköä. Jos meillä on laboratoriossa paljon haasteita saada jokin prosessi onnistumaan, se on iso ongelma myös jalostamon mittakaavassa. Se on tärkeää tietoa tutkijoille”, Keituri sanoo.

”Jos jokin raaka-aine ei näytä toimivan prosessissa, voimme miettiä, miten sitä voisi kehittää. Toisinaan projektit kannattaa jättää hyllylle odottamaan tulevaisuuden uusia keksintöjä, jotta niitä voidaan taas edistää uudella tavalla”, Jani Strengell sanoo.

”Tai odottamaan uusia aivoja: uusi työntekijä voi tarjota uudenlaisen näkökulman asiaan. Projekteja ei siis kannata hylätä, vaan jättää odottamaan uusia mahdollisia lähestymistapoja”, Keituri kertoo.

Hän viihtyy hyvin Nesteellä, jonne päätyi kokeiltuaan valmistutumisen jälkeen useampia kemian aloja. Tutkimus- ja kehitystyö on monipuolista ja tekijöille annetaan vastuuta. Keiturin vastuulla on esimerkiksi eri puolilta maailmaa saapuvien jätemuovinäytteiden vastaanotto.

Tavoitteena puhtaampi maailma

Innovaatiot ovat tärkeä asia Nesteen liiketoiminnan kannalta, mutta niillä on myös suurempi tavoite.

Raaka-ainelaboratorion slangia

Arkku | Pieni kannella suljettava rasia, jota käytetään esimerkiksi jauheen punnituksessa. Kansi ehkäisee jauheen pöllähtämisen kuljetuksen aikana.

Ajaa | Tehdä kokeellinen käsittely tai kemiallinen analyysi, englanniksi run.

LWP | Nesteytetty jätemuovi, Liquefied Waste Plastic.

Oili | Nesteen käyttöön räätälöity tiedonhallintajärjestelmä LIMS eli Laboratory Information Management System.

”Yhteinen missiomme on löytää nopein tie kohti terveempää planeettaa”, innovaatiojohtaja Lars Peter Lindfors sanoo.

Neste on jo nyt maailman suurin uusiutuvan lentopolttoaineen, uusiutuvan dieselin sekä polymeeri- ja kemikaaliteollisuuden uusiutuvien raaka-aineratkaisujen tuottaja.

Se on myös maailman suurin jätteistä ja tähteistä valmistettujen uusiutuvien polttoaineiden tuottaja. Viime vuonna jätteiden ja tähteiden osuus uusiutuvien raaka-aineiden kokonaiskäytöstä oli 95 prosenttia. Yhtiön vuotuinen tuotantokapasiteetti on noin 3,3 miljoonaa tonnia.

”Mielestäni Nesteen pitää olla suunnannäyttäjä innovatiivisten, ympäristöystävällisten ratkaisujen toteuttajana. Kaikkien toimijoiden pitää etsiä fossiilisten raaka-aineiden käytön vähentämiseen erilaisia ratkaisuja, jotka ovat myös taloudellisesti kannattavia”, Lindfors sanoo.

Hän muistuttaa, että tuotannon skaalaaminen on merkittävä asia investointi- ja pääomaraskaassa teollisuudessa.

”Rakensimme ensimmäisen uusiutuvan polttoaineen tuotantoon keskittyvän yksikön Porvooseen jo vuonna 2007, mutta vasta vuonna 2013 uusiutuva bisneksemme teki ensimmäistä kertaa plussatulosta. Ensin meillä oli raaka-aineena kasviöljyä ja asiakkaina pari isoa öljy-yhtiötä. Nyt raaka-aineita tulee yli kymmenestä erilaisesta jätevirrasta ja asiakkaita on valtava määrä.” ■

NORNICKEL HARJAVALTA valmistaa nikkelikemikaaleja ja -metalleja Satakunnassa osana maailmanlaajuista Nornickel-konsernia. Akkumetallien valmistajana edistämme liikenteen sähköistymistä ja kestävän akkuteollisuuden rakentumista Suomeen. Nornickel Harjavallan asema yhtenä maailman johtavista nikkelijalostamoista edellyttää osaamisen, toiminnan, tuotteiden ja ympäristösuorituskyvyn jatkuvaa kehittämistä.

Tee omastasi tunnettu kanssamme!

Olemme täyden palvelun strateginen sisältö-, viestintä- ja markkinointitoimisto.

Kerron mielelläni lisää palveluistamme kemian alan yrityksille. Ole yhteydessä!”

Eero Anhava 040 530 4895

eero.anhava@eracontent.com www.eracontent.fi

INNOVATICS

INNOVATICS

Ratamestarinkatu 13 A, 00520 Helsinki puh. +358 10 2818 900 innolims@innovatics.fi www.innovatics.fi | www.innovatics.com

Tuotteet ja tuoteryhmät –Products and Product Groups

LIMS-järjestelmät – LIMS Systems

Laboratorion tiedonhallintajärjestelmät – Laboratory Information Management Systems

Laadunvalvonta – Quality Control

Toiminnanohjaus – ERP

Laiteliitännät – Instrument Connections

Sähköinen asiointi – Extranet and Web Services

Tavaramerkit ja edustukset –Trademarks and Representatives

InnoLIMS

Autamme rakentamaan parempaa

maailmaa – We help to build a better world

Vesianalytiikan pikatestit ja spektrofotometrit

Vedenpuhdistuslaitteet

Kjeldahl, Dumas- ja rasvamäärityslaitteet

TOC, Hg, AOX, AAS, ICP-OES

Alkuaineanalysaattorit C, N, S, CI

Lämpökaapit, inkubaattorit ja kylmälaitteet

www.hyxo.fi

uudet muodot Hiilipallon

Kun tutkijat 38 vuotta sitten löysivät hiiliatomeista muodostuneen pikku pallon, se oli Nobel-palkinnon paikka. Hiilestä onkin sukeutunut monipuolisia muotoja, joista odotetaan kaupallisia jättipotteja.

TEKSTI Sisko Loikkanen

Ennen oppikirjoissa kerrottiin, että alkuainehiiltä on kiteisenä ja amorfisena ja hiili esiintyy luonnossa timanttina ja grafiittina.

Uudet tutkimukset käynnistyivät 1980-luvulla. Ne paljastivat, että hiilellä on alkuaineena muitakin esiintymismuotoja eli allotrooppeja. Ensimmäinen niistä, pallohiili fullereeni, julkaistiin Nature-lehdessä vuonna 1985. Seuraavaksi esiin putkahtivat hiilen nanoputket ja grafeeni.

Hiilen kemia kyllä tiedettiin monipuoliseksi. Yllätys oli se, että erilaisia sidoksia käyttäen pelkkä hiili pystyy muovautumaan palloiksi, putkiksi ja atomin paksuisiksi kaksiulotteisiksi tasoiksi.

Oppikirjat oli kirjoitettava uusiksi. Kaikkea ei tiedetä vieläkään, joten tutkimusmatka hiileen jatkuu.

Kovaa ja pehmeää hiiltä

Timantit ovat syntyneet maapallon historian aikana maan uumenissa korkeassa kuumuudessa ja paineessa. Timantissa on kuutiollinen kiderakenne, jossa hiiliatomit ovat vahvoin sidoksin tetraedrimäisesti kiinni neljässä muussa hiilessä.

Hiotun timantin kidepinnat kimaltelevat valossa kauniisti. Nykyisin timantteja osataan tehdä myös keinotekoisesti.

Timantista tunnetaan myös harvinainen, tavallista kovempi lonsdaleiitti, jossa kiderakenne on heksagonaalinen. Lonsdaleiittia on löydetty meteoriittien törmäyskraattereista. Syksyllä 2022 sitä havaittiin myös Afrikasta löytyneestä meteoriitista.

Timantti on kovaa ja läpinäkyvää. Sen sijaan grafiitti on mustaa ja pehmeää. Grafiitti sisältää kerroksittain hiiliverkkoja, jotka ovat löyhästi kiinni toisissaan ja voivat liukua toistensa ohi. Kanaverkkoa muistuttavassa rakenteessa hiili on asettunut kuusikulmioiksi.

Jalkapallomolekyyli fullereeni

Vuonna 1985 brittiläinen Harold Kroto ja amerikkalaiset Richard Smalley ja Robert Curl tekivät kiehtovan laboratoriokokeen Rice-yliopistossa Yhdysvalloissa.

Kolmikko jäljitteli kuumien hiilipitoisten jättiläistähtien olosuhteita ja löysivät reaktioseoksesta 60 hiiliatomista koostuvan pallosen.

He nimesivät pallon buckminsterfullereeniksi. Hiilipalloa alettiin pian kutsua lyhyesti fullereeniksi. Kun sen jalkapalloa muistuttava rakenne muutaman vuoden kuluttua varmistettiin, löytäjäkolmikko palkittiin kemian Nobelilla vuonna 1996.

Fullereenimolekyyli on symmetrinen ja ontto pallo, jonka pinnalla hiili on asettunut viisi- ja kuusikulmioiksi. Fullereeni ihastutti tutkijoita yllättävällä ulkomuodollaan.

Pian sitä löydettiin noesta, maaperästä ja jopa kemistien päivittäin käyttämästä bunsenliekistä, jonka kuumuudessa se tosin hajoaa nopeasti. Oli hämmästyttävää, kuinka fullereeni oli onnistunut piileskelemään kemistien lähistöllä paljastumatta jo aiemmin.

Vuonna 1984 tunnettiin

➜ Amorfinen hiili, jota on kivihiilessä, hiilimustassa ja noessa

➜ Kiteinen hiilitimantti

➜ Grafiitti

Nyt 2023 tiedetään

➜ Hiilellä on lukuisia esiintymismuotoja.

➜ Muotoja ovat fullereeni, hiilen nanoputket ja nanonuput, grafeeni, bifenyleeni.

➜ Uusia muotoja löydetään yhä lisää.

Sarjassa käsittelemme isoja muutoksia, jotka ovat tapahtuneet tieteessä nopeasti.

Kuvitus Leena Majaniemi / Istock

Fullereenista on valmistettu muunnoksia ja johdannaisia. Japanissa sitä käytetään antioksidanttina ikääntymistä hidastavissa voiteissa.

”Tutkijat ovat keksineet hienoja käyttökohteita, kuten yksimolekyylimagneetti, jossa fullereeniin on liitetty lantaania, mutta nämä eivät ole vielä kaupallisella asteella”, professori Peter Liljeroth Aalto-yliopistosta kertoo.

Terästä lujemmat nanoputket

Vuonna 1991 julkaistiin ensimmäiset hiilen nanoputket, joissa atominpaksuinen hiiliverkko on kääriytynyt ontoksi putkeksi. Putken seinässä hiili on kuusikulmioina, ja putket voivat olla yksi-, kaksi- tai moniseinäisiä.

Nanoputket ovat terästä lujempaa ainetta ja kelpaavat materiaalien vahvikkeeksi. Suomessa niitä on käytetty pinnoitteena nanosuksien pohjassa.

Nanoputket voivat olla joko johtavia tai puolijohtavia.

Johtavat nanoputket kiinnostavat elektroniikka- ja puolijohdeteollisuutta. Niitä lisätään grafiitin joukkoon parantamaan johtavuutta litiumioniakuissa.

Hiiliverkko grafeeni

Vuonna 2004 Manchesterin yliopistossa työskentelevä professori Andre Geim keksi tutkijakollegansa Konstantin Novoselovin kanssa irrotella teipillä kerroksia grafiitista. Ja kas, jäljelle jäi vain yhden atomikerroksen paksuista hiiliverkkoa grafeenia. Kaksikko palkittiin grafeenitutkimuksista fysiikan Nobelilla vuonna 2010.

Grafeenissa hiili on samalla tavoin sitoutunut kuin nanoputkissa ja muodostaa kuusikulmioita, mutta rakenne on tasomainen. Hiiliverkkoon kohdistuu suuria odotuksia. Se voisi lisätä johtavuutta paristoissa, akuissa ja muovikomposiiteissa.

”Grafeeni on stabiilia ja erittäin hyvä johde. Sillä saadaan kuparia korkeampia virrantiheyksiä, ja siitä voitaisiin rakentaa pieniä johteita mikroprosessoreihin”, Liljeroth luonnehtii.

Grafeenilla on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet. Se on maailman kestävimpiä aineita. Sitä on jo käytet-

ty sähköä johtavissa muoveissa.

”Mikään kaasu ei kulje sen läpi. Grafeeniin voidaan kuitenkin tehdä pieniä reikiä, jolloin siitä voitaisiin tehdä läpäiseviä membraaneja tai läpinäkyviä, johtavia kalvoja. Puolijohde indiumtinaoksidi voitaisiin kenties korvata grafeenin ohutkalvolla.”

Grafeenia on helppo valmistaa laboratoriossa kemiallisella kaasufaasipinnoituksella.

”Jopa ruohosta, suklaasta ja vaikka torakan jaloista voidaan tehdä grafeenia”, Liljeroth kertoo.

Grafeenin teollinen valmistus on yhä haasteellista ja kallistakin, mikä saattaa hidastaa sovellusten kaupallistamista.

EU:ssa käynnistyi vuonna 2013 grafeenitutkimusta edistävä Graphene Flagship -ohjelma. Manchesterin yliopiston yhteydessä toimii pelkästään grafeeniin keskittyvä tutkimuslaitos.

Bifenyleeni paljastuu

Toukokuussa 2021 Liljerothin oma Aalto-yliopiston tutkimusryhmä julkaisi Marburgin yliopiston tutkijoiden kanssa bifenyleenin. Atominpaksuisessa hiiliverkossa hiili muodostaa tasossa neli-, kuusi- ja kahdeksankulmioita.

Suuri, avoin kysymys:

Miten valmistaa hiilestä tasalaatuisia nanomuotoja ja hyödyntää niitä kaupallisiin sovelluksiin?

”Bifenyleeni valmistettiin kultapinnalle, joka ei ole kovin reaktiivista. Siksi siihen syntyy juuri tällainen rakenne. Jos pintana olisi ollut reaktiivisempaa kuparia, tuloksena olisi ollut grafeenia.”

Bifenyleeniä saatettaisiin käyttää litium-ioniakuissa.

”Se voisi korvata nykyisissä akuissa olevaa grafiittia. Ennen kuin päästään kehittämään sovelluksia, bifenyleeniä pitää oppia valmistamaan suuria määriä.”

Hyvät tietokonemallit tarpeen Uusia hiilen allotrooppeja julkaistaan ahkerasti, kuten viime kesänä kaksiulotteinen polymeerinen fullereenirakenne, joulukuussa 2022 pitkän kantaman järjestyneeksi huokoiseksi hiileksi kutsuttu rakenne ja tammikuussa 2023 uusi kaksiulotteinen

”Jopa ruohosta, suklaasta ja vaikka torakan jaloista voidaan tehdä grafeenia.”

Suomalainen yritys on nanoputkien mestari

TASALAATUISTEN nanoputkien valmistus onnistuu nyt teollisesti. Fullereenin ja nanoputken yhdistelmästä keksittiin nanonuppu. Nupussa fullereeni kiinnittyy kemiallisella sidoksella näppylän mallisena ulokkeena nanoputken seinään.

Aalto-yliopiston nanonuppujen keksinnöstä sikisi spin-off Canatu. Sen ydinaluetta on hiilen allotrooppien syvä osaaminen ja soveltaminen.

Yritys on patentoinut kuivapainoprosessin, joka tuottaa tavallista virheettömämpiä ja puhtaampia hiilinanoputkia. Canatu valmistaa läpinäkyviä, joustavia ja muotoiltavia kalvoja, jotka johtavat sähköä ja lämpöä. Autoteollisuus käyttää niitä kuljettajaa avustavien ADAS-järjestelmien optisten pintojen lämmityselementteinä ja 3D-kosketusantureina.

Yritys kehittää nanohiilestä myös äärimmäisen ohuita hiukkassuodattimia puolijohdeteollisuudelle.

”Tutkimme yhteistyössä Aalto-yliopiston kanssa nanohiilen käyttöä pikadiagnostiikkaan. Pyrimme mittaamaan opioidipitoisuutta verestä, mutta sähkökemiallinen menetelmä kelpaa muihinkin lääkediagnostiikan ja muiden sovellusten mittauksiin”, Canatun teknologiajohtaja Ilkka Varjos kertoo.

fullereenin polymeerirakenne graphullereeni.

”Tietokonemallien avulla on helppo ensin suunnitella ja sitten tutkia, ovatko rakenteet stabiileja. Silti stabiilisuus ei vielä paljasta, voidaanko kyseinen rakenne valmistaa helposti laboratoriossa”, Liljeroth korostaa.

Eräs tutkijoita kiehtova, ominaisuuksiltaan kiinnostava ja teoreettisesti tietokoneella suunniteltu hiilirakenne on schwartziitti, jonka kaarevuus on poikkeuksellisesti negatiivista. Tällaista ainetta on tiettävästi onnistuttu jo valmistamaan huokoisen piisilikaatin, zeoliitin huokosissa. ■

Pidetty opettaja ja NMR-asiantuntija

Dosentti Jari Tapani Sinkkonen kuoli yllättäen sydänkohtaukseen vain 47-vuotiaana Turussa 2.1.2023. Muistamme häntä lämmöllä.

Marja Heiskanen, Petri Ingman ja Maarit Karonen

JARI SINKKONEN syntyi Turussa 20.3.1975. Hän myös opiskeli, tutki ja opetti suurimman osan elämästään Turun yliopiston kemian laitoksella. Hänen erikoisalanaan oli molekyylien rakennetutkimus NMR-spektroskopian avulla. Jari väitteli vuonna 2003 ja toimi tutkijana ja opettajana kemian laitoksen eri tehtävissä.

Vuonna 2015 hänet valittiin Kemian laitoksen laitekeskuksen johtajaksi vastaamaan yksiköstä, joka hallinnoi Turun yliopiston ja Åbo Akademin yhteisiä NMR- ja massaspektrometrejä.

Hän uudisti laitekeskuksen NMR-laitekannan, jonka yhteydessä Turkuun hankittiin ensimmäinen 600 MHz:n laite. Jari siirtyi Stora Enson innovaatiokeskukseen Tukholmaan vuonna 2019 vastaamaan yhtiön NMR-tutkimuksesta. Jari oli mukana kirjoittamassa lähes 100 tieteellistä julkaisua.

SUOMEN NMR-SEURASSA Jari toimi hyvin aktiivisesti. Hän oli mukana muuttamassa Kemian Seuran NMR-jaosta nykyiseksi Suomen NMR-spektroskopiaseuraksi. Hän istui monta vuotta seuran johtokunnassa Turun edustajana ja järjesti seuran vuosittaisen NMR-symposiumin vuosina 2012 ja 2017. Jari muistetaan erittäin sympaattisena kaverina niin työpaikalla kuin baarissa töiden jälkeen. Hän hallitsi kemian tutkimuksen tarvitsemat NMR-tekniikat monipuolisesti ja oli aina valmis opastamaan muita niiden käytössä.

Opettaminen oli Jarille luontevaa jo varhain: hän viihtyi pikkusiskonsa kanssa opettaen tälle matematiikkaa ja keksien yhä uusia yhtälöitä sekä myöhemmin matriisikertolaskuja ratkaistavaksi. Hän todella nautti opettamisesta ja oli hyvin pidetty opettaja kaikkialla. Hänen rakkain harrastuksensa oli lapsesta lähtien kalastus, mutta viime vuosina geokätköily taisi viedä voiton.

Kirjoittajat ovat Jari Sinkkosen sisar sekä ystäviä ja kollegoja Turun yliopistossa.

Kirjoittaja Sisko Loikkanen on tiedetoimittaja ja kemian tekniikan DI.

Yllä: 1900-luvun puolivälissä margariinin valmistusta esiteltiin opetustaululla.

Oikealla: Margariinin vaivausta Tukon margariinitehtaalla 1949.

Keskusosuusliike OTK:n margariinitehtaan laboratoriossa tehtiin tarkkaa työtä. Kuva vuodelta 1956.

1950-luvulla tuotetta mainostettiin hyvänä vitamiinin lähteenä.

Ingmar Wester johti Raision Margariini Oy:n tutkimusta, joka johti Benecolin syntyyn.

Kuva Martin Beddall / Alamy

Kuva Helsingin kaupunginmuseo

Halvasta korvikkeesta terveystuotteeksi

Voin halvaksi kilpailijaksi kehitetty margariini oli juuri alkanut kasvattaa suosiotaan Suomessa 1960-luvulla, kun se kärsi vakavan mainehaitan. Alan suurena suomalaisena innovaationa voidaan pitää kauppanimellä Benecol myytäviä kasvistanoliesterilevitteitä.

Margariini keksittiin alun perin jo 1800-luvulla.

Suomessa sitä alettiin valmistaa yli sata vuotta sitten. Halpa voin korvike ei heti ihastuttanut, vaan viime vuosisadan alkupuolella margariini eli kakkosluokan levitteenä voin rinnalla.

Kulutus alkoi kasvaa 1960-luvulle tultaessa. Vuonna 1960 margariinia myytiin Suomessa jo 30 miljoonaa kiloa. Vertailukohtana voi mainita, että voita myytiin samaan aikaan yli 70 miljoonaa kiloa.

Kissan raadot otsikoissa

Sitten tuli yllättävä takaisku. Keski-Euroopassa lehdet olivat vuoden 1960 tienoilla syyttäneet kansainvälistä ruokajätti Unileveriä vaarallisten lisäaineiden sekoittamisesta margariiniin.

Laineet löivät Suomeen vuonna 1961, kun Uusi Kuvalehti syytti Unileverin omistamaa Paasivaaran tehdasta ihmisravinnoksi kelpaamattoman

destruktiorasvan käyttämisestä margariinin raaka-aineena.

Keskusrikospoliisi ryhtyi tutkimaan asiaa ja havaitsi, että eräät hämärät sulattamot todella myivät eläinten raadoista erottamaansa rasvaa margariinitehtaille.

Media herkutteli jutuilla kissanraatomargariinista. Lopulta sekä Paasivaara että suomalaisen Raision Tehtaat Oy:n omistama Margariini Oy saivat sakkoja margariinivalmistelain rikkomisesta ja ihmisravinnoksi kelpaamattomien raaka-aineiden käytöstä.

Margariinin myynti romahti moneksi vuodeksi.

Skandaalin hyvänä puolena voidaan pitää sitä, että elintarvikerasvojen laadunvalvonta parani ja elintarvikkeiden viranomaisvalvonnan tärkeys tunnustettiin Suomessa. Margariinitehtaat joutuivat kehittämään tuotteitaan tarmokkaasti palauttaakseen kuluttajien kiinnostuksen. Vuonna 1968 margariinin kulutus oli palannut ennalleen.

Kuusikymmenluvun lopulla markkinoille tuli helposti levitettävä, notkea jääkaappimargariini.

Sivuvirtoja sellutehtaalta

Suomalaisittain ehkä suurin merkkipaalu margariinin historiassa liittyy terveystietoisuuden lisääntymiseen.

Tietoa kolesterolista ja kasviperäisen ruoan sisältämien kasvisterolien vaikutuksesta kolesterolin syrjäyttäjinä oli kertynyt 1950-luvulta saakka.

1980-luvun lopulla kasvisterolin lisäyksestä päivittäiseen elintarvikkee-

TEKSTI Kalevi Rantanen

Skandaalin hyvänä puolena voidaan pitää sitä, että elintarvikerasvojen laadunvalvonta parani.

Margariinin historiaa

Ranskalainen kemisti Hippolyte Mège-Mouriès kehitti voin korvikkeeksi margariinin.

1869

seen kiinnostui Helsingin yliopiston sisätautiopin professori Tatu Miettinen, joka teki erityisesti rasva- ja kolesteroliaineenvaihduntaan liittyvää tutkimusta. Hän oli jo 1960-luvulla tutustunut kasvisteroliin Rockefellerin yliopistossa ja seurannut tutkimusta sitosterolin ja sen tyydyttyneen muodon sitostanolin vaikutuksesta veren kolesteroliarvoihin.

Samaan aikaan 1980-luvulla Lappeenrannan Kaukaan sellu- ja paperitehtaalla etsittiin markkinoita teollisuustuotannon sivuvirtana valmistuvalle sitosterolille. Tehtaalta lähestyttiin professori Miettistä.

Miettinen puolestaan otti yhteyttä Raision Margariini Oy:hyn (nykyinen Ravintoraisio). Siellä oli tutkimuspäällikkö Ingmar Westerin johdolla tehty tutkimusta rypsiöljyn jalostus -

asteen nostamiseksi. Rypsiöljystä niin sanotun huonon LDL-kolesterolin vähentämiseksi oli saatu lupaavia tuloksia.

Miettinen tapasi Westerin loppuvuodesta vuonna 1988, ja yhteistyö käynnistyi.

Ratkaisuna yhdistäminen rypsiöljyyn

Ensin tutkijat yrittivät sekoittaa kasvisterolia kasviöljyyn. He törmäsivät ongelmaan, sillä kiteinen, ulkonaisesti vehnäjauhoa muistuttava aine liukeni huonosti.

”Kun sekoitimme sitä kasviöljyyn ja tulimme aamulla laboratorioon, kasvisteroli oli kiteytynyt koeputken pohjalle”, muistelee tutkimusta johtanut Ingmar Wester.

Bakteorologinen koe OTK:n Margariinitehtaan laboratoriossa vuonna 1955.

Vierailijoita tutustumassa margariinin valmistukseen Elannon korttelissa Sörnäisissä 1956.

Hän keksi ratkaisun ongelmaan. Rypsiöljy sisältää luonnostaan pienen määrän liuennutta sitosterolia rasvahappoestereinä, minkä ansiosta sitosteroli pysyi sakkaantumattomana jääkaappilämpötilassakin. Wester kehitti teollisen, elintarvikekelpoisten prosessin kasvistanolien ja rypsiöljyn yhdistämiseksi. Yhdistämisen tuloksena syntyy kasvistanoliesteriä. Se on patentoitu ja itsessään mauton ainesosa, jota voidaan lisätä ruokiin.

Ratkaisua testattiin majoneesissa hyvin tuloksin. Kaupallistamisvaiheessa tuotteeksi valikoitui kuitenkin margariini.

Uudenlaisen margariinin lanseeraamista markkinoille suunniteltiin

1892

Keisari Nikolai II kielsi margariinin valmistuksen

Suomessa ”alamaisesta esityksestä” eli suomalaisten vointuottajien toivomuksesta.

Valmistus sallittiin Suomessa.

1919

Käytiin rasvasotaa, kun havaittiin, että margariinitehtaat olivat sekoittaneet tuotteeseen laittomia raaka-aineita. Menekki romahti moneksi vuodeksi.

1960–1964

1930

Suomalaistenkin margariininvalmistajien kilpailija Unilever perustettiin.

1969

Notkea jääkaappimargariini tuli

Suomen markkinoille.

Kuvat Pulkkinen, Kari Rainer /Museovirasto JOKA Journalistinen kuva-arkisto, Kari Pulkkisen kokoelma sekä Heikki Y. Rissanen.

Kuva Työväenmuseo Werstas

vuonna 1992. Mainostoimistolta tuli nimiehdotuksia, joista kehittäjät valitsivat Benecolin. ”Bene” tarkoittaa hyvää ja ”col” viittaa sanaan kolesteroli.

Pohjois-Karjala-projekti tuli avuksi

Lanseeraus sai kuitenkin odottaa.

”Raision Margariinin silloiselta toimialajohtajalta Matti Nilssonilta kävi käsky, että pitää tehdä pitkäkestoinen tutkimus. Tarkoituksena oli varmistaa, että kasvistanoliesteri toimii myös pitkäaikaisessa käytössä”, Wester kertoo.

Pitkäkestoinen tarkoitti vähintään 12 kuukauden tutkimusta.

”Mietimme, miten tällainen tutkimus olisi paras toteuttaa. Samaan aikaan oli käynnissä kansanterveyden edistämiseen keskittynyt Pohjois-Karjala-projekti. Projektia johtanut professori Pekka Puska kiinnostui asiasta.”

Väestötutkimus käynnistyi kolmivaiheisena kaksoissokkotestauksena vuonna 1993. Puolentoista vuoden mittainen tutkimus varmisti, että kasvistanoliesteri todella alentaa kolesterolia.

Käyttöohjeen mukainen kasvistanolimäärä eli kaksi grammaa päivässä alentaa LDL-kolesterolia keskimäärin 10 prosenttia. Päiväannoksen kasvistanolia saa 30 grammasta Benecollevitettä.

Suuri päivä 16.11.1995

Tiedeartikkeli sitostanoliesterin kolesterolia alentavasta vaikutuksesta ilmestyi lääketieteellisessä The New England Journal of Medicine -lehdessä 16.11.1995.

”Raision Margariini julkisti Benecol-margariinin Suomessa samana päivänä. Yhdysvalloissa oli samoihin aikoihin American Heart Associationin vuosikonferenssi, jossa suomalainen tutkija esitteli tuloksia. Julkisuutta tuli paljon. Aihetta käsiteltiin suomalaisessa lehdistössä ja Amerikassa tutkijapiireissä”, Wester muistelee.

Myös markkinoilla oli imua.

”Benecol-levite upposi otolliseen maaperään. Sydäninfarktit olivat yleisiä, eikä kolesterolia vastaan ollut markkinoilla vielä tehokkaita lääkkeitä. Aiheesta keskusteltiin paljon”, Wester sanoo.

Vastoinkäymisiäkin ilmeni.

”Unilever haastoi vuonna 1999 Hollannissa Benecol-levitteiden sikä-

Professori Tatu Miettinen.

läisen myyjän oikeuteen. Perusteluna oli, että tuotenimet Benecol ja Becel menevät sekaisin.”

Tuomioistuimessa ruokajätin kanne meni nurin.

Vuonna 2009 kasvistanoliesterille myönnettiin ensimmäisten joukossa oikeus käyttää uuden eurooppalaisen terveysväitelainsäädännön mukaista sairauden riskin vähentämiseen liittyvää terveysväitettä: ”Kasvistanoliesterien on osoitettu alentavan veren kolesterolitasoa. Korkea kolesteroliarvo on sydäntaudin riskitekijä.”

”Pitää olla pitkä horisontti”

Benecol-tarina jatkuu edelleen. Margariinien tai levitteiden rinnalle on tullut jugurtteja, tehojuomia ja välipalapatukoita.

Wester toteaa kasvistanoliesterin ja Benecol-tuotteiden kehitystyön opettaneen ainakin pitkäjänteisyyttä.

”Terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehityskaaret ovat pitkiä. Meillä oli ensimmäinen palaveri Tatu Miettisen kanssa loppuvuodesta vuonna 1988. Siitä kului peräti seitsemän vuotta Benecol-margariinin lanseeraukseen. Pitää olla pitkä horisontti. Terveyshyödyn osoittaminen kliinisillä tutkimuksilla on vaativa prosessi. Tuotteita pitää suunnitella pitkäjänteisesti”, alan konkari sanoo. ■

Kalevi Rantanen on erityisesti tekniikkaan ja luonnontieteisiin erikoistunut tiedetoimittaja.

Pohjois-Karjalaprojekti alkoi.

1972

1988 Margariini ohitti voin kulutuksen määrässä.

Kolesterolia alentava Benecol®margariini tuli markkinoille.

1995

Yhdysvaltalainen ruokakonserni Bunge osti Raision margariiniliiketoiminnan ja on sen jälkeen pyörittänyt Suomen ainoaa margariinitehdasta Raisiossa. 2009

1997

Raisio Yhtymä lisensioi yhdysvaltalaiselle McNeilille oikeuksia Benecoliin Pohjois-Amerikassa.

2023

Sitostanoliesterin valmistus jatkuu

Suomessa ja Benecollevitteiden valmistus Belgiassa.

Benecol-levite upposi kuin kuuma veitsi voihin. Sydäninfarktit olivat yleisiä, eikä kolesterolia vastaan ollut vielä tehokkaita lääkkeitä.

Julkaisemme väitöstietoja ja artikkeleita uusista

Helsingin yliopisto

Proviisori Tony Eteläisen väitöskirja The effect of prolyl oligopeptidase inhibition on protein aggregation and oxidative stress in the models of neurodegenerative diseases tarkastettiin 14.4.2023 farmasian tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori Heikki Tanila Itä-Suomen yliopistosta ja kustoksena Mikko Airavaara.

M.Sc. Bahram Peivasteganin väitöskirja Transcriptome profiling of potato tubers in response to wet conditions and soft rot bacterium Dickeya solani tarkastettiin 31.3.2023 maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori Hans Thordal-Christensen Kööpenhaminan yliopistosta ja kustoksena Teemu Teeri.

Proviisori Hanna Tolosen väitöskirja Potential of Automatic Substitution of Biologics to Enhance Rational Use of Medicines tarkastettiin 17.2.2023 farmasian tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi dosentti Esa Heinonen Turun yliopistosta ja kustoksena Marja Airaksinen.

FM Timo Pekkasen kemian ja molekyylitutkimuksen alan väitöskirja Experimental and Computational Studies on the Reactions Between Resonance-Stabilised Hydrocarbon Radicals and Oxygen Molecules: A Synergestic Approach tarkastettiin 13.1.2023 matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi Franklin Goldsmith Brownin yliopistosta Yhdysvalloista. Kustoksina toimivat yliopistotutkija Arkke Eskola ja lehtori Raimo Timonen kemian laitokselta sekä Gyorgy Lendvay, Institute of Materials and Environmental Chemistry Research ja Centre for Natural Sciences, Unkari.

Ruoyu Chengin väitöskirja Smart Nanoparticle-Based Platforms for Regulating Tumor Microenvironment and Cancer Immunotherapy tarkastettiin 22.2.2023 farmasian tiedekun-

nassa. Vastaväittäjänä toimi professori Molly Stevens Imperial College Londonista ja kustoksena professori Jouni Hirvonen.

FM Jere Manniston kemian väitöskirja Guanidine-Mediated Carboxylations Of Nitrogen Compounds tarkastettiin 10.3.2023 matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori Arjan W. Kleij, Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ), Catalan Institute of Research and Advanced Studies (ICREA) ja kustoksena professori Timo Repo.

Jyväskylän yliopisto

FM Noora Ahon kemian alan väitöskirja Molecular dynamics simulations of acids and bases in biomolecular environments tarkastettiin 31.3.2023 matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori David van der Spoel Uppsalan yliopistosta Ruotsista ja kustoksena professori Gerrit Groenhof.

FM Anni Taposen kemian alan väitöskirjan Radical-Ion Salts based on Thiazyls and Tetracyanoquinodimethane: Hysteretic Magnetic Bistability in a Multicomponent System tarkastettiin 24.3.2023 matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori Delia Haynes Stellenboschin yliopistosta Etelä-Afrikasta ja kustoksena professori Heikki Tuononen.

M.Sc. Rajanish Pallerlan kemian alan väitöskirja Studies Towards Synthesis of Favipiravir & Humilisin E tarkastettiin 3.3.2023 matemaattis-luonnontieteellisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori Trond Vidar Hansen Oslon yliopistosta ja kustoksena professori Petri Pihko.

Oulun yliopisto

MDI Hanna Virpirannan prosessi- ja ympäristötekniikan väitöskirja Deve-

lopment of biological treatment for sulfate- and metals-containing cold mining-impacted waters tarkastettiin 24.2.2023 teknillisessä tiedekunnassa. Vastaväittäjä toimi professori Jaakko Puhakka Tampereen yliopistosta ja kustoksena dosentti Sanna Taskila.

Turun yliopisto

FM Kiira Kalken virusopin alan väitöskirja Antiviral modified siRNA swarms for treatment of herpes simplex virus infection julkisesti tarkastettiin 17.3.2023. Vastaväittäjänä toimi dosentti Eeva Broberg Euroopan tautienehkäisy- ja -valvontakeskuksesta (ECDC) ja kustoksena dosentti Veijo Hukkanen.

Deepankar Chakrobortyn lääketieteellisen biokemian ja genetiikan alan väitöskirja Novel tools for identification of oncogenic driver mutations tarkastettiin 9.2.2023. Vastaväittäjänä toimii professori René Bernards Alankomaiden syöpäinstituutista NKI:stä ja kustoksena professori Klaus Elenius.

Åbo Akademi

M.Sc Diosángeles Soto Vélizin paperinjalostukseen liittyvä väitöskirja Printable cell growth platform for the assessment of biomaterial–cell interactions. A focus on patterns and mineral pigments tarkastettiin 17.2.2023 luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa. Vastaväittäjänä toimi professori Elena Martínez Fraiz Katalonian biotekniikan instituutista Espanjasta ja kustoksena professori Martti Toivakka.

Väitös- ja henkilöuutiset

Otamme vastaan väitöstiedotteita sekä yliopistojen, tutkimuslaitosten ja yritysten henkilöuutisia: toimitus@kemia-lehti.fi

väittelijöistä joka numerossa.

TEKSTI Annika Holmsten

KAJSA ROSLUND , 31, pitää esikuvinaan historian tiedenaisia, kuten modernin kemian äidiksi kutsuttua, 1758 syntynyttä Marie-Anne Paulze Lavoisieria. Heitä ajoi eteenpäin intohimo, joka oli silloisen miesvaltaisen tiedeyhteisön ylenkatsetta vahvempi.

Roslundin tieteenala on fysikaalinen kemia. Hän on erikoistunut kaasumaisten aineiden tutkimiseen massaspektrometrian ja optisen spektroskopian avulla. Kaasumaisten aineiden mittaaminen bakteeriviljelmistä ja ihmisen uloshengityksestä kiinnosti Roslundia koko opiskeluajan. Hän teki aiheesta sekä kandidaatintutkielmansa että pro gradunsa.

Hengitysanalyysi ja haihtuvat biomarkkerit ovat verrattain uusi tutkimuskohde, etenkin Suomessa. Roslund teki väitöskirjatutkimuksensa yhteistyössä ykköstyypin diabetesta ja munuaistautia tutkivan Folkhälsanin FinnDiane-työryhmän ja Helsingin yliopiston hammaslääketieteen laitoksen kanssa.

Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?

Tutkin ihmisen suussa eläviä taudinaiheuttajia, etenkin parodontiittiin eli hampaan kiinnityskudosten tulehdukseen liittyviä bakteereita.

Osoitin, että nämä bakteerit voidaan puhtaissa viljelmissä erotella toisistaan sen perusteella, millaisia haihtuvia yhdisteitä ne tuottavat. Löysin samoja bakteerien metaboliatuotteita myös ihmisen uloshengityksestä.

Esittelemiäni menetelmiä voidaan hyödyntää muidenkin bakteerilajien, virusten ja homeiden tutkimisessa.

Miten tuloksiasi voi soveltaa?

Tutkimustulokseni luovat pohjan suun infektio-

sairauksia tunnistavan hengitystestin kehittämiselle. Haihtuviin yhdisteisiin perustuvan analyysin tuottamaa tietoa voidaan hyödyntää myös esimerkiksi antibioottihoidon seurannassa.

Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?

Korkeimman akateemisen tutkinnon suorittaminen on monivuotisen, onnistumisia ja haasteita sisältäneen tutkimustyön loppuhuipennus.

Väitöskirjan tekeminen kehitti itsevarmuuttani ja tutkijan identiteettiäni. Siitä kuuluu kiitos innostavalle tutkijayhteisölleni.

Olen ylpeä saavutuksestani, mutta katson jo eteenpäin. Tähtäimessäni on postdoc-tutkimus.

Pitkän aikavälin tavoitteeni on oman työryhmäni perustaminen. Haluan tehdä akateemista uraa. Väitös on yksi etappi matkan varrella.

Mitä teet seuraavaksi?

Olen lähdössä postdoc-vierailulle Kööpenhaminaan. Siellä haluan tutustua uusiin menetelmiin, joilla mitataan haihtuvia yhdisteitä. Haluaisin myös vaihtaa tutkimusnäkökulmaa ihmisen taudinaiheuttajista ilmastonmuutokseen liittyviin mikrobeihin.

Kuvitan sivutyönäni tieteen oppikirjoja ja sitä aion jatkaa tutkimustyön ohella.

VÄITÖS – HELSINGIN YLIOPISTO

”Seuraava tavoitteeni on oma tutkimusryhmä”

Kajsa Roslundin väitös Investigation of Volatile Compounds Produced by Pathogenic Oral Bacteria tarkastettiin Helsingin yliopistossa tammikuussa 2023.

VÄITÖS – AALTO-YLIOPISTO

”Tekniikan ja etiikan yhdistelmä innostaa”

JUHO UZKURT KALJUNEN , 31, halusi opiskella alaa, jossa eettisyys ja teknisyys yhdistyvät. Vesija ympäristötekniikka osoittautui sellaiseksi. Kaljunen on kotiutunut Aalto-yliopiston Otaniemen kampuksen vesilaboratorioon ja tutkii jätevesiravinteiden kierrätystä. Vesilaboratoriossa innostaa paitsi tutkimusaihe myös mahtava tiedeyhteisö.

Teknologian kehittäminen inspiroi Kaljusta. Varsinkin, jos sen avulla etsitään ratkaisuja suuriin, koko yhteiskuntaan vaikuttaviin ongelmiin. Tutkimustulosten suhteuttaminen suurempaan mittakaavaan aiheuttaa tosin välillä päänvaivaa.

”Aloittaessani opintojani olin aika hipahtava. Enää en koe itseäni hipiksi, mutta ympäristöala tuntuu yhä tärkeältä. Yritämme kääntää laivaa siihen suuntaan, että maailma pelastuisi”, sanoo vapaa-aikanaan vesillä viihtyvä Kaljunen.

Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?

Väitöskirjani on jatkoa diplomityölleni, jonka tein Aalto-yliopiston ja sen yhteistyökumppanien NPHarvest-hankkeelle. Tutkin mahdollisuuksia ottaa talteen jätevesien ravinteita sekä kehittää tähän tarkoitukseen soveltuvia teknologioita. Tavoite on säästää neitseellisiä raaka-aineita ja energiaa, jota kuluu paljon esimerkiksi lannoitetuotannossa.

Osoitin väitöskirjassani, että yhdyskuntajätevesien typpi ja fosfori voidaan ottaa talteen ja uusiokäyttää kustannustehokkaasti lannoitteina tai niiden raaka-aineina. Näytin toteen, että ravinteiden kierrättäminen parantaa koko jätevedenpuhdistamon toimintaa. Väitökseni merkittävin tulos on, että NPHarvest-teknologia on jatkokehityksen ja kaupallistamisen arvoinen.

Juho Uzkurt Kaljusen väitös Waste nutrients harvested: Design and evaluation of nitrogen and phosphorus recovery processes utilizing membrane contactor and adsorption techniques tarkastettiin Aalto-yliopistossa

Miten tuloksiasi voi soveltaa?

Jotta tutkimustuloksiani voitaisiin hyödyntää teollisesti, tutkimusryhmämme on osoitettava, että ravinteiden kierrätysprosessi on liiketaloudellisesti kannattava. Perustamme tätä tarkoitusta varten spin-off-yrityksen.

Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?

Väitöskirjani syntyi teknologian kehittämisen sivutuotteena. Kuulun NPHarvest-hankkeen ydintiimiin, joten minulla ja muilla tiimiläisillä on paljon vastuuta monenlaisista työelämään ja yritystoimintaan liittyvistä tehtävistä. Väitöskirjan tekeminen antoi paljon: kehityin monin tavoin ja sain toteuttaa itseäni. Iso kiitos siitä kuuluu jätevesitiimiämme luotsanneelle apulaisprofessori Anna Mikolalle.

Mitä teet seuraavaksi?

Ryhdyn yrittäjäksi. Tavoitteenani on kaupallistaa NPHarvest-prosessi. Opettelen myös kasvattamaan perheeni esikoista, joka syntyy kesäkuussa. Sitä ennen aiomme muuttaa uuteen kotiin. Tähän kysymykseen tekee tosin mieli vastata: ”Syön vähän jäätelöä”.

maaliskuussa 2023.

TEKSTI Annika Holmsten

Kuva Mickael Tannus Photography AB

PALKINNOT

Krista Oikarinen, palkitun pro gradun tekijä Jyväskylän yliopistosta.

Krista Oikarinen palkittiin parhaasta opinnäytteestä

FM Krista Oikarinen Jyväskylän yliopistosta sai Suomalaisten kemistien seuran Nuorten tutkijain tunnustuspalkinnon vuoden 2022 parhaasta opinnäytetyöstä.

Pro gradu -tutkielmassaan Kullan talteenoton optimointi elektroniikkajätteestä neste-nesteuutolla Oikarinen tutki metallien talteenottoa piirikorteista bench scale -mittakaavan koelaitteistolla. Tavoitteena oli selvittää, miten kulta voidaan erottaa elektroniikkajätteestä neste-nesteuuttoa soveltaen. Työn tulokset ovat vaikuttavia ja erityisesti kiertotalouden näkökulmasta yhteiskunnallisesti merkittäviä.

Kokeellinen osa on tutkielman erityinen vahvuus. Se keskittyy kullan neste-nesteuuton optimointiin. Oikarinen tutkii, kuinka vesifaasina toimivan kuningasveden laimentaminen ja orgaanisena faasina käytetyn dibutyylikarbitolin laimentaminen vaikuttavat neste-nesteuuton tehokkuuteen.

Kullan talteenoton optimoinnilla saavutettiin neste-nesteuutossa kullalle lähes 100 prosentin saanto. Tämä todentaa kullan selektiivisen talteenoton mahdollisuuden elektroniikkaromusta.

Arviointilautakunta oli erityisen vaikuttunut ns. peruskemian menetelmien hyödyntämisestä ja soveltamisesta. Tutkielma osoittaa tekijän poikkeuksellista perehtyneisyyttä analyyttiseen kemiaan ja metallien talteenottomenetelmiin.

TULEVAT TAPAHTUMAT

Pohjoismaisten seurojen tapaaminen

Tilaisuus järjestetään 26.5.–27.5.2023 Helsingissä.

Lisätietoja: toimisto@kemian-seura.fi.

Paikallisseurojen ja jaostojen tapaaminen

Tilaisuus järjestetään 9.6.2023 pääkaupunkiseudulla.

Lisätietoja: toimisto@kemianseura.fi.

Natural Sciences for Sustainability 2023 conference

Jyväskylä

14.–16.6.2023

Kansainvälinen, monitieteinen tapahtuma kestävyydestä. Järjestäjät: Jyväskylän yliopiston bio- ja ympäristötieteiden ja kemian laitokset, Ympäristötieteellinen seura, NMR-spektroskopiaseura ja Synteettisen kemian seura. Tapahtumapaikkana Agora, Mattilanniemen kampus. Lisätiedot ja ilmoittautuminen: nss2023.fi ja nss2023@jyu.fi

SKS:n uusi hallitus

Suomalaisten Kemistien Seuran vuosikokous pidettiin 14.3. Paikalla oli 39 jäsentä. Seuran puheenjohtajana jatkaa TkT Leena Otsomaa sekä varapuheenjohtajana FT Miia Mäntymäki. Hallituksen erovuorossa olivat prof. Timo Hirvi, prof. Kimmo Himberg, FM Maija Hihkiö Pirkanmaan Kemistiseurasta sekä prof. Anu Airaksinen, joka jatkaa myös uudella hallituskaudella.

Uusiksi hallituksen jäseniksi hyväksyttiin prof. Antti Karttunen Aalto-yliopistosta, ylijohtaja, FT Janne Nieminen Ruokavirastosta sekä DI Katri Leino Pirkanmaan kemistiseurasta.

Muut hallituksen jäsenet ovat FT Pekka Joensuu, prof. Jan Lundell, prof. Ritva Tuunila, FM Liisa Koskinen, FM Sara Alanärä , FT Auli Salak-

ka, FT Tarmo Korpela ja dos. Petri Tähtinen. Kokouksessa hyväksyttiin seuran vuosikertomus ja tilinpäätös vuodelta 2022. Hallitukselle myönnettiin vastuuvapautus ja hyväksyttiin talousarvio vuodelle 2023. Uusiksi varsinaisiksi jäseniksi hyväksyttiin

8 henkilöä. Vuonna 2022 valmistuneista nuorista jäsenistä siirrettiin varsinaisiksi jäseniksi

11 henkilöä. Uusiksi jäseniksi hyväksyttiin

13 nuorta jäsentä.

Helmikuun kokous

Suomalaisten Kemistien

Seuran helmikuun

kokous pidettiin 9.2. Tekniikan museossa Helsingissä. Paikalla oli 22 jäsentä. Virallisen osuuden jälkeen museossa järjestettiin opastettu kierros.

Hackmaniitti sytytti monta lamppua

Satoja miljoonia vuosia vanha hackmaniitti on muuttanut professori Mika Lastusaaren ajattelua pysyvästi.

Mineraaliin syventyminen on sytyttänyt innostuksen myös avaruustutkimukseen ja laskennallisiin menetelmiin.

PÄÄTUTKIMUSAIHEEMME Turun yliopiston

kemian laitoksella on hackmaniitti. Tutkimuksen aihio syntyi noin kymmenen vuotta sitten, kun kuulin kansainvälisessä konferenssissa tästä luonnonmineraalista ja sen synteettisestä valmistamisesta. Kun kokeilimme valmistusta omassa laboratoriossa, se onnistui ensi yrittämällä. Tutkimustyö alkoi 2014, mutta tuntuu, että työmme on vasta alussa.

Synteettisesti valmistetussa hackmaniitissa on poikkeuksellisen paljon hyviä, eri käyttökohteisiin sopivia ominaisuuksia. Hackmaniitti voi vaihtaa väriä, se loistaa uv-valon vaikutuksesta, ja sen jälkiloiste on valkoista. Se on ympäristö-

ystävällinen ja edullinen materiaali, jota voisi hyödyntää vaikkapa röntgenkuvantamisessa, uv-säteilyn mittauksessa ja pimeässä hohtavissa opasteissa. Hackmaniitti reagoi myös gammasäteilyyn, eli sen avulla voisi mitata säteilyn määrää esimerkiksi sädehoidossa. Hackmaniittia voisi käyttää myös mittaamaan päätelaitteiden sinisen valon määrää.

Tutkimushankkeemme ovat olleet Business Finlandin Research to Business -projekteja. Ne ovat tuottaneet tuloksia: kaksi hankkeissa mukana ollutta tutkijaa ovat perustaneet röntgenkuvantamiseen keskittyvän yrityksen.

Oma ajatteluni on muuttunut paljon. Jos ennen sain tutkimuksesta tuloksia, joita en voinut hyödyntää aikomassani tarkoituksessa, ajattelin: tämä ei siis toimi.

Nyt pyrin ajattelemaan toisesta näkökulmasta: mitä muuta tuloksilla voisi tehdä. Nykyään mietin ensimmäisenä, miten tuloksia voi hyödyntää käytännössä.

TEKSTI Marja Ollakka

Mitä oma ryhmäsi tutkii parhaillaan?

Sarjassa asiantuntijat kertovat, mikä kiehtoo juuri nyt.

KUKA?

Mika Lastusaari, 51 Professori ja älykkäiden materiaalien kemian tutkimusryhmän johtaja Turun yliopiston kemian laitoksella.

Väitellyt kemian alalta (2001) ja kasvatustieteestä (2018).

Tutkimuskohde hackmaniitti on nimetty löytäjänsä, suomalaisen geologin Victor Hackmanin (1866–1941) mukaan. Hän teki löydöksen Kuolan niemimaalta, kiveä ei esiinny Suomessa.

Mitä kiehtovaa ja uutta on tulossa?

AVARUUDESSA TAPAHTUVA tutkimus. Materiaalimme viedään Kansainväliselle avaruusasemalle tämän hetkisen tiedon mukaan ensi vuoden alussa. Testaamme hackmaniitin säteilynmittauskykyä avaruusaseman ulkopinnalla. Pääsimme tutkimuksiin mukaan, kun Euroopan avaruusjärjestön tutkija otti minuun yhteyttä.

Mikä tutkimus tai löydös sinua innostaa nyt?

MINUA INNOSTAA kahden kansainvälisen

kollegani työ ja yhteistyö heidän kanssaan. Brittiläinen eläkkeellä oleva professori Mark Weller on työskennellyt 30 vuotta samankaltaisten mineraalimateriaalien parissa ja kehittänyt menetelmiä niiden valmistamiseen synteettisesti.

Tutkimuksemme alkusysäys lähti hänen kirjoittamastaan synteettisen hackmaniitin reseptistä, ja hän oli ensimmäisen hackmaniittiin liittyvän väitöskirjamme vastaväittäjä vuonna 2019.

Myös Tangui Le Bahers Lyonin yliopistosta Ranskasta on tärkeä tieteentekijä. Hän on kehittänyt tutkimukseemme soveltuvia laskennallisia menetelmiä. Ne avaavat aivan uusia maailmoja. Jos emme voi ymmärtää tietynlaisia havaintoja kokeellisilla menetelmillä, niitä voi selvittää laskennallisesti. Jos meillä on ajatus, mistä jokin ilmiö voisi johtua, hänen ryhmänsä voi laskea meille vastaavan asian.

Yhteistyömme alkoi, kun hän otti minuun yhteyttä luettuaan tutkimuksestamme. Laskennallisten menetelmien kehittäminen on kiehtovaa ja hyvin tarpeellista oman tutkimuksemme kannalta.

Avaruus on haastava tutkimuspaikka lämpötilavaihtelujen takia (-150 – +150 °C) ja myös siksi, ettemme tiedä, kuinka kauan materiaalimme on siellä. Arvio on 6–12 kuukautta, koska avaruusaseman lentojen aikatauluja ei voi tietää etukäteen. Puolen vuoden ja vuoden ultraviolettisäteilyn määrän ero on valtava.

Materiaalit palaavat maan pinnalle ehkä vuonna 2025. Odotan tutkimukselta paljon.

Kiinnostavaa tutkittavaa löytyy myös maan alta. Tutkimme Suomen luonnonvarain tutkimussäätiön rahoittamassa Soda-lights-hankkeessa Suomesta saatavia maamineraaleja, joita saamme kaivostuotannon sivuvirroista.

Päätavoitteena on valmistaa suomalaisista mineraaleista sellaista hackmaniittia, joka on hyvä tuottamaan valoa. Sillä voisi mahdollisesti korvata ledeissä käytettäviä loisteaineita. Odotan, että jotain jännää saamme sieltä tulokseksi – myös sellaista, joka ei liity valon tuottoon. ■

Kuva Hanna Oksanen

Hackmaniitti viedään avaruuteen testattavaksi.

Odotan paljon tältä tutkimukselta.

Herra Nailon

Amerikkalainen Wallace Hume

Carothers (1896–1937) ei ehtinyt nähdä keksimänsä nailonin suursuosiota.

EI NEW YORK

JA LONTOO

Nylon-termin on sanottu juontavan juurensa New Yorkin ja Lontoon nimistä. Vuonna 1940 DuPontin edustaja kuitenkin sanoi, että kirjaimet ”nyl” olivat umpimähkään valittuja ja ”on” kopioitiin muiden kuitujen nimistä. Vuonna 1978 selitettiin, että nimen alkuperä oli ”no-run” eli purkautumaton.

NAILONIN SUPERSUOSIO

Vuonna 1938 DuPont sai nailonpatentin, jota Carothers oli hakenut vain muutamaa päivää ennen kuolemaansa. Aluksi nailonia käytettiin hammasharjoissa. Kaupallinen läpimurto tuli vuonna 1940, kun nailonia käytettiin naisten sukkahousuissa.

Nailonit olivat halpoja, ohuita ja kestävämpiä kuin silkki. Toisen maailmansodan aikaan synteettistä kuitua käytettiin armeijan materiaalien valmistukseen. Sodan päätyttyä nailonsukat nousivat supersuosioon, ja sukkahousujen loppuminen kaupoista aiheutti nailonmellakoita.

PIENI PROFESSORI

Wallace Hume Carothers syntyi Burlingtonissa, Iowassa 1896. Jo lapsena hän oli kiinnostunut tieteestä ja tekniikasta. Hän opiskeli ensin kirjanpitoa Illinoisin yliopistossa ja sitten kemiaa Tarkio Collegessa, Missourissa. Opiskelutoverit käyttivät hänestä lempinimiä ”Prof” ja ”Tohtori” kauan ennen kuin hän valmistui tohtoriksi vuonna 1924.

HYPPY TEOLLISUUTEEN

Carothers toimi opettajana Harvardin yliopistossa, mutta ei viihtynyt luentosaleissa ja siirtyi 1928 teollisuusyritys DuPontille. Vuonna 1932 Carothersin työryhmä keksi neopreenin, ensimmäisen synteettisen kumin. Sen jälkeen ryhmä kiinnostui estereihin ja amideihin pohjautuvista polymeereistä ja syntetisoi ensimmäisen polyesteri-superpolymeerin, nailonin edeltäjän.

VAIMO TYÖPAIKALTA

Carothers nautti tutkimuksensa lisäksi kuvataiteesta, musiikista, runoudesta, politiikasta ja urheilusta. Hänellä oli paljon ystäviä. Vuonna 1936 hän meni naimisiin DuPontin patenttiosaston kemistin Helen Sweetmanin kanssa.

SYANIDIA JA SITRUUNAA

Carothersilla oli mielenterveysongelmia. Vuonna 1937 hän teki itsemurhan juomalla syanidia sitruunamehun kanssa. Kemistinä hän tiesi, että happamassa liuoksessa kaliumsyanidi muuttuu entistäkin tehokkaammaksi myrkyksi. Itsemurhan aikaan Carothersin vaimo oli toisella kuukaudella raskaana. Nailonkuitujen vallankumous alkoi kahta vuotta myöhemmin.

TEKSTI Leila Mehto

Tilaa

Ota yhteyttä, tehdään yhdessä vaikuttavaa mainontaa!

Kemia-lehti on alan johtava, kotimainen erikoislehti ja juuri oikea paikka kertoa, mitä sinulla on tarjottavanasi.

Kemia-lehti.fi tavoittaa laajan kohderyhmän kemiasta kiinnostuneita myös lehden tilaajakunnan ulkopuolelta. Kemia-lehden uutiskirje on hyvä keino kertoa uutiset suoraan alan ihmisille.

Lue lisää: kemia-lehti.fi/mainostajalle

Ilmoita työpaikasta

Jätä työpaikkailmoitus Suomen kiinnostavimmalle työpaikkasivustolle.

Tavoita kemian alan parhaat osaajat.

Tee ilmoitus helposti täältä: kemia-lehti.fi/tyopaikat/ilmoitus

Ryhdy stipendikumppaniksi!

Kemia-lehti ja Kemian seurat jakavat jälleen lehtistipendejä kemiaa opiskeleville nuorille. Haluatko olla mukana?

Toimi näin!

➤ Ole 30.4. mennessä yhteydessä: mediamyynti@kemia-lehti.fi tai eero.anhava@eracontent.com

➤ Saat mainostilaa Kemialehdestä samalla summalla, jolla osallistut stipendihankkeeseen.

➤ Tuet nuorten kemian alan opiskelua.

➤ Tarjoamme näkyvyyden jokaisessa stipendissä.

Lisätietoa: kemia-lehti.fi

PIDÄ KIIRETTÄ!

Mukana ovat jo mm. Itä-Suomen yliopisto, LUT, Aaltoyliopiston kemiantekniikan korkeakoulu ja Stora Enso.