Jaana Ryynänen: LUT tutkii sivuvirtoja ja kouluttaa kiertotalouden ammattilaisia

Joku kävijä saattoi yllättyä viime syksynä nähdessään LUT-yliopiston osaston FinnMateria-messuilla. Messut olivat LUT-yliopistolle ensimmäiset, mutta erotustekniikassa LUT on kaivannaisalan konkari ja huippuosaaja. Kaivosvedet, sivuvirrat, mineraalien prosessointi ja hydrometallurgia ovat LUTin erotustekniikan osaston keskeisiä tutkimuskohteita.

LUT-yliopisto etsii ratkaisuja maailman isoihin ongelmiin, kuten puhtaaseen energian tuotantoon. Hiilineutraali maailma vaatii kuitenkin valtavasti metalleja, joita pitää pystyä tuottamaan kestävästi sekä primaarisista että sekundaarisista lähteistä. Tätä haastetta ratkotaan LUTissa erotustekniikan osastolla, jossa työskentelee yli sata asiantuntijaa ja 12 professoria. Lappeenrannassa syntynyt LUT-yliopisto on nykyisin Lappeenrannan-Lahden teknillinen yliopisto, jolla on kampus myös Lahdessa sekä etäyksiköt Mikkelissä ja Kouvolassa. Reilussa 50 vuodessa LUTista on tullut lähes 7500 opiskelijan ja työntekijän yhteisö, joka menestyy erinomaisesti kansainvälisissä arvioinneissa. Tekniikan lisäksi LUTissa opiskellaan kauppatieteitä ja ensi syksystä lähtien myös yhteiskuntatieteitä.

Erotustekniikan osaston yhteydessä toimivat kaivannaisalan Xplorer-verkosto, poikkitieteellinen SCI-MAT-tutkimusalusta ja erotustekniikan keskus CST eli LUT Centre for Separation Technology. Yhdessä ne muodostavat kolmikon, joka auttaa kaivannaisalan yrityksiä ja sidosryhmiä uudistumaan ja siirtymään kohti kestävää kiertotaloutta.

Erotustekniikan osastoa johtaa Sami Virolainen, joka vastaa myös huippuluokan laboratorioiden toiminnasta Lappeenrannassa, Mikkelissä ja Lahdessa. Laboratorioissa on yli 350 tutkimuslaitetta, joiden ansiosta voidaan tarjota tutkimustietoa sovellettavaksi muun muassa adsorptioon, kiteytykseen, kromatografiseen erotukseen, membraanierotukseen, neste-nesteuuttoon, ioninvaihtoon ja painesuodatukseen. Tutkimusta tehdään paljon kaivosteollisuuden ja metallinjalostuksen tarpeisiin. ”Kaivannaisalalla ja metallurgiassa sekundaaristen raaka-aineiden kiertotalous sekä rikastushiekkojen ja vesien käsittely tulevat jatkossa yhä tärkeämmiksi aiheiksi, kun siirrytään kohti vähäpäästöistä ja sähköistä maailmaa”, Virolainen toteaa.

LUT auttaa yrityksiä siirtymään kiertotalouteen. Kuvassa (oik.) professori Antti Häkkinen, CST:n johtaja Katja Lahikainen, tutkijatohtori Laura Kainiemi, erotustekniikan osaston johtaja Sami Virolainen, professori Laura Albareda, tutkija America Quinteros Condoretty ja koordinaattori Jaana Ryynänen.

Sivuvirroista raaka-aineita ja liiketoimintaa

SCI-MAT (Sustainable circularity of inorganic materials) on yksi LUTin huippututkimusalustoista. Se yhdistää teknologiatutkimuksen, kauppatieteet ja kestävyystieteet tutkimaan epäorgaanisten materiaalien kiertotaloutta eli kriittisten metallien ja muiden materiaalien ottamista kestävästi talteen teollisuuden sivutuotteista ja yhteiskuntajätteistä. Yksi alustan uusista projekteista on EU:n RELiEF, jonka kunnianhimoisena tavoitteena on saada talteen 70 prosenttia erilaisten jätteiden ja sivuvirtojen litiumista. Suomen Akatemian rahoittama Action4Commons puolestaan tutkii kollektiivista sidosryhmätoimintaa yhteishyödykkeiden turvaamiseksi. BATCircle-hankkeissa LUT rakentaa suomalaista akkumetallien kiertotalousekosysteemiä.

Nyt olisi myös otollinen aika jatkaa pari vuotta sitten päättynyttä Urban Infra Revolution -projektia (UIR), jossa geopolymeerikomposiitteja valmistettiin muuan muassa rikastushiekoista ja muista teollisuuden sivuvirroista ja jossa rakenteet 3D-tulostettiin. Uuden valmistustavan ansiosta komposiitit voidaan valmistaa siellä, missä on raaka-aineita ja missä tuotteita tarvitaan. Tällä vältetään turhaa kuljetusta ja vähennetään hiilidioksidipäästöjä.

Suomeen tarvitaan kaivannaisalan osaamiskeskus

Xplorer-verkosto edistää kaivannaisalan tutkimusta ja koulutusta. Verkoston tutkimusvastaavana toimii ekosuunnitteluun erikoistunut teollisuusprofessori Jutta Nuortila-Jokinen. Viime syksynä hänen johdollaan alettiin miettiä, miten kaivannaisalan hajallaan oleva tieto ja osaaminen saataisiin paremmin käyttöön. Syntyi ajatus koordinoivasta osaamiskeskuksesta, ja FiksuKaivos-suunnitelma lähetettiin TEMin perustaman kaivannaisjätteen hyödyntämistä vauhdittavan koordinaatioryhmän arvioitavaksi. Tavoitteena on löytää rahoitus valtakunnalliselle keskukselle, joka tuo yhteen alan toimijat – niin kaivosyritykset, tutkimuslaitokset, teknologiatoimittajat kuin viranomaisetkin – ja auttaa pk-yrityssektoria löytämään oman roolinsa kaivosteollisuuden kiertotalousekosysteemeissä. Yhdessä toimimalla edistetään kaivannaisteollisuuden kilpailukykyä ja luodaan edellytyksiä merkittäville vientihankkeille.

Mukana keskusta suunnittelemassa olivat Oulun yliopisto ja Kajaanin ammattikorkeakoulu sekä GTK ja VTT. ”Me alan toimijat tiedämme, että osaamiskeskusta todellakin tarvitaan. Toivotaan, että päättäjät ovat samaa mieltä”, Nuortila-Jokinen sanoo.

Kemiantekniikkaa ja uusi kaivosalan maisteriohjelma

LUTissa opiskelu on rentoa ja soveltavaa. Tästä erinomainen erimerkki on Circular Economy for Minerals Processing eli CEMP-kurssi, jossa eri tieteenaloja ja ohjelmia edustavat opiskelijat ratkovat tiimityönä teollisuuden kiertotaloushaasteita. Kurssin ideana on tuoda yhteen erilaisia osaajia, jolloin myös haasteita lähestytään eri näkökulmista. Luennot tulevat maailman eri yliopistoista, jotta opiskelijat saavat parhaan tiedon käyttöönsä. Projektityössä ratkaistavat haasteet ovat oikeita tutkimusongelmia, mutta tulevaisuudessa mukaan toivotaan lisää yrityksiä, jotta yhteistyötä saadaan syvennetyksi yritysmaailman kanssa.

Kemiantekniikan opinnot ovat hyvä väylä kaivannaisalalle ja kaikkeen teollisuuteen. LUTissa opinnot voi aloittaa kemian kandidaattiohjelmassa, joka hakemusten perusteella oli viime vuonna Suomen suosituin. Maisteritasolla kemiantekniikkaa voi opiskella kolmessa englanninkielisessä ohjelmassa. Bioreneries-ohjelmassa opiskellaan uusiutuvien raaka-aineiden käyttöä, ja se on suunniteltu niin, että opiskelu on mahdollista työn ohella. Sustainable Biomass and Bioproducts Engineering -ohjelma järjestetään perinteiseen tapaan lähiopetuksena Lappeenrannan kampuksella, ja uusin ohjelma Water Technology aloitetaan Mikkelissä ensi syksynä.

Kemiantekniikan lisäksi ensi syksynä on mahdollista aloittaa opinnot täysin uudessa kaivannaisalan ohjelmassa. MEITIM eli MSc in Entrepreneurship, Innovation and Technology Integration in Mining on kansainvälinen kolmoistutkinto, jonka tarjoavat LUT sekä Madridin ja Wrocławin teknilliset yliopistot. MEITIM kouluttaa uuden sukupolven yrittäjähenkisiä insinöörejä, joilla on vahvan teknisen osaamisen lisäksi kyky integroida innovaatiot ja uudet teknologiat liiketoimintaan.

Tavataan Nordic Filtration Symposiumissa kesäkuussa

Muutama vuosi sitten maailman suurin kaivosvesikonferenssi IMWA järjestettiin Lappeenrannassa. Ensi kesänä 12.-15.6.2023 on vuorossa Nordic Filtration Symposium – Techno-sustainability and circular economy Silloin Saimaan rannalla puhutaan suodatuksesta erityisesti pohjoismaisesta näkökulmasta. Painotus on voimakkaasti kiertotaloudessa myös kestävyys- ja businessmielessä. NOFS19-symposiumin yhteydessä järjestetään myös SCI-MATin ensimmäinen tieteellinen seminaari.

Kesää odotellessa kannattaa osallistua 22.3.2023 Circular Minerals -sarjan neljänteen seminaariin. Siinä käsitellään kaivannaisalan ajankohtaisinta haastetta eli kaivosjätteen käyttämistä raaka-aineena. Tilaisuus järjestetään sekä verkossa että fyysisesti Otaniemen kampuksella. LUT tekee seminaarisarjaa yhdessä Oulu Mining Schoolin, GTK:n ja VTT:n kanssa.

Kerron mielelläni lisää toiminnastamme ja yhteistyömahdollisuuksista. jaana.ryynanen@lut.fi

TEKSTI: JAANA RYYNÄNEN