Biotalous ja puhtaat ratkaisut

Hallituksen yhtenä pitkän ajan tavoitteena on, että Suomi on bio- ja kiertotalouden sekä cleantechin edelläkävijä. Kestävien ratkaisujen kehittämisellä, käyttöönotolla ja viennillä olemme parantaneet vaihtotasetta, lisänneet omavaraisuutta, luoneet uusia työpaikkoja sekä saavuttaneet ilmastotavoitteemme ja Itämeren hyvän ekologisen tilan. Suomen Akatemian rahoittamat 14 kärkihanketta pyrkivät tutkimuksellaan olemaan vahvassa roolissa, kun kestävää kehitystä viedään eteenpäin ekologiset tarpeet huomioiden.

Kuvaukset hankkeista

Implementation of zonal integrated future fluid power systems (IZIF)

Hybriditekniikalle läpimurto myös työkoneissa?

  • Planeettamme tulevaisuuden kannalta on välttämätöntä siirtyä polttomoottoreista hybriditeknologiaan ja sähköisiin voimansiirtoratkaisuihin. Projektimme mahdollistaa vyöhykkeisen hydrauliikan käytön matalissa lämpötiloissa ja edistää uusien hydrauliikkateknologioiden hyödyntämistä työkoneissa.

  • Uuden osaamisen ja luomamme valintatyökalun avulla vauhditetaan hydrauliikan hybridisointia. Samalla luomme kysyntää suomalaiselle matalien lämpötilojen osaamiselle Skandinaviassa sekä pohjoisen alueen maissa kuten Venäjällä, Kanadassa ja USA:ssa (Alaska).

  • Tatiana Minav, AALTO
    tatiana.minav@aalto.fi

Puubiomassan arvoyhdisteet uusiksi tuotteiksi: innovatiiviset menetelmät yhdisteiden käyttöominaisuuksien parantamiseksi

Metsätähteet menestystuotteiksi?

  • Innovoimme ja testaamme menetelmiä, joilla puubiomassasta saatavia arvoyhdisteitä voidaan hyödyntää paremmin uusissa, entistä korkeamman jalostusarvon tuotteissa ja tuotekehityksessä. Samalla lisäämme metsätähteiden kestävää käyttöä bioaktiivisten yhdisteiden raaka-ainelähteenä.

  • Hyödynnämme tutkimusta tiiviissä yhteistyössä Lapin alueen yritysverkoston (Arctic Smart Rural Communities Cluster in Lapland) sekä alueen pk-yritysten kanssa.

  • Tuula Jyske, LUKE
    tuula.jyske@luke.fi 

 

Kohti ympäristöystävällisempiä ja halvempia selluloosan nanokiteitä

Muoville todellinen haastaja?

  • Selluloosan nanokiteistä voidaan valmistaa materiaaleja, jotka voisivat tulevaisuudessa korvata osittain öljypohjaiset muovit. Selluloosan nanokiteet ovat kuitenkin kalliita valmistaa, ja valmistusmenetelmä on ympäristölle haitallinen.

  • Tarkoituksemme on esitellä uusi valmistusmenetelmä, jossa hyödynnetään happohöyryä nestemäisen hapon sijaan. Tuloksena on halvempia nanokiteitä, joiden ansiosta päästään hyödyntämään niiden todellinen potentiaali uusien materiaalien valmistuksessa.

  • Eero Kontturi, AALTO
    eero.kontturi@aalto.fi

Seuraavan sukupolven perovskiitti-aurinkokennojen in-situ TEM – karakterisointi

Joko aika on kypsä läpimurrolle?

  • Perovskiitti-aurinkokennot ovat yksi kiinnostavimmista vihreän energian teknologioista korkean hyötysuhteen ja edullisten valmistuskulujen ansioista. Kehitämme in-situ elektronimikroskopiatekniikkaa, jolla voidaan tutkia perovskiitti-aurinkokennoja atomitason resoluutiolla ja samanaikaisesti aktivoida ja mitata valosähköisiä ominaisuuksia.

  • Menetelmä otetaan käyttöön Aalto-yliopiston Nanomikroskopiakeskuksessa, jossa akateemiset ja kaupalliset tahot voivat kohdata. Tulosten uskotaan vaikuttavan merkittävästi ympäristöystävällisten perovskiitti-aurinkokennojen kehitykseen ja edistävän niiden käyttöönottoa.

  • Yao Lide, AALTO
    yao.lide@aalto.fi

Kestävää katalyysiä energian varastointiin

Arvometalleille korvaaja?

  • Vety on eräs tärkeimmistä energiankantajista tulevaisuuden energiajärjestelmässä. Keskeinen tuotantoteknologia on platinaryhmän metalleja katalyyttinä käyttävän veden elektrolyyttinen hajottaminen. Näiden metallien saatavuus tulee rajoittamaan energian varastointikapasiteetin lisäämistä, mikäli uusiutuvan energian tuotannolle asetetut tavoitteet saavutetaan.

  • Tutkimme yleisistä alkuaineista valmistettujen vedenhajotuskatalyyttien valmistusta sekä niiden käyttämistä elektrolyysiprosessissa. Teemme yhteistyötä tutkituista materiaaleista ja teknologioista kiinnostuneiden tahojen, kuten viranomaisten ja yritysten edustajien kanssa.

  • Posteri Chembio2017.pdf
  • Tanja Kallio, AALTO
    tanja.kallio@aalto.fi

 

Metaanista ja levistä eläinplanktonilla ruokaa ja hyvää rasvaa

Orgaanisesta jätteestä arvokasta raaka-ainetta?

  • Rasvahappojen tärkein lähde on rasvainen merikala. Kysyntä on lisännyt kalanviljelyä, sillä kasviöljyt eivät täysin korvaa kalaperäisiä öljyjä. Hankkeessa kasvatamme metaaninhapettajabiomassaa biokaasun metaanilla ja levää sen hiilidioksidilla. Levät ja mikrobit syötämme eläinplanktonille, jonka soveltuvuutta kalanruoaksi testataan.

  • Tavoitteenamme on tuottaa menetelmä, jossa orgaaninen jäte muunnetaan biokaasun välityksellä arvokkaaksi tuotteeksi.

  • Hannu Nykänen, UEF
    hannu.k.nykanen@jyu.fi

Biologisten tautien torjunta vesiviljelyssä

Purevatko faagien entsyymit kalapatogeeneihin?

  • Vesiviljely on maailmanlaajuisesti tärkeä ravinnon tuottaja, mutta tehotuotanto-olosuhteet suosivat  taudinaiheuttajien lisääntymistä. Tutkimme uusia biologisia menetelmiä tautien torjuntaan käyttämällä luonnossa esiintyvien bakteereita infektoivien viruksien eli faagien entsyymeitä.

  • Keskitymme kalapatogeeni Flavobacterium columnare -bakteerin torjuntaan. Tutkimme tuotettujen entsyymien tehoa kalanviljelystä eristettyihin bakteereihin ja kalanviljely-ympäristössä esiintyviin biofilmeihin.

  • Lotta-Riina Sundberg, JY
    lotta-riina.sundberg@jyu.fi

Tehokkaat biotalouden mukaiset emulgaattorit

Kuusesta kumin korvaaja?

  • Hankkeemme edistää havupuiden hemiselluloosien käyttöä ja hyödyntämistä uusina, toiminnallisina hydrokolloideina. Kuusen galaktoglukomannaani (GGM) on tulevaisuuden monikäyttöinen biotuote, jota visioidaan kauppanimellä kuusikumi. Se voisi korvata guarkumin, arabikumin ja muita maahantuotavia hydrokolloideja.

  • GGM:n kaupallistamisessa on arvioitava sen turvallisuus EU:n lainsäädännön vaatimusten mukaisesti. Mukaan tarvitaan myös teollisuutta erilaisten mallituotteiden testaamiseen sekä tiedon jakamiseen tuotteiden käyttäjille.

  • Kirsi S. Mikkonen, HY
    kirsi.s.mikkonen@helsinki.fi
 

 

Molekyylibiologinen kasvinjalostus osana kestävää kehitystä: Puiden biomassan ja puuaineksen lisääminen lituruohotutkimusta hyödyntäen

Uutta vauhtia biotalouteen?

  • Metsäpuiden käyttö uusiutuvan energian tuotannossa vapauttaa peltopinta-alaa ruoan ja rehun tuotantoon. Molekyylibiologinen kasvinjalostus on parantanut satomääriä ja laatua, mutta puiden jalostuksessa sen käyttö on vielä vähäistä.

  • Olemme löytäneet mallikasvi lituruohosta jälsisolukon toimintaa sääteleviä geenejä. Valjastamme nämä tutkimustulokset muutamien puulajien biomassan ja puumateriaalin tuotannon lisäämiseen. Työmme tulokset edistävät taloudellisesti kannattavaa puumateriaalin käyttöä osana kestävää kehitystä.

  • Ari-Pekka Mähönen, HY
    AriPekka.Mahonen@helsinki.fi

Kustannustehokkaat menetelmät kasvillisuuden elinvoiman ja tuottavuuden arvioimiseksi suuressa mittakaavassa: sidosryhmien osallistaminen ja pilottikokeet

Kasvistressistä eroon?

  • Ilmansaasteiden ja urbanisoitumisen aiheuttama stressi ja muutokset kasvillisuudessa haittaavat viheralueiden ja puistojen virkistyskäyttöä. Ongelmat edellyttävät uusia ja kustannustehokkaita keinoja kasvillisuuden terveydentilan arvioinnissa. 

  • Miehittämättömillä lennokeilla ja hyperspektraalisilla kuvantamisjärjestelmillä saadaan helposti ja nopeasti yksityiskohtaista tietoa kasvillisuuden tilasta ja kunnosta laajoilla alueilla. Arvioimme optisia indeksejä sekä teemme pilottikampanjoita kaupunkipuistoissa ja maatiloilla. Mukana on useita sidosryhmiä.

  • Albert Porcar-Castell, HY
    joan.porcar@helsinki.fi

Kvantitatiivista 3D hyperspektristä kaukokartoitusta miehittämättömillä ilma-aluksilla - Teoriasta käytäntöön

Entistä tarkempaa dataa kopterikuvauksilla

  • Miehittämättömiin ilma-aluksiin (UAV) perustuva kaukokartoitus on nopeasti kehittyvä teknologia. Luonnonolosuhteissa kerättyyn hyperspektriseen dataan kohdistuu kuitenkin monia häiriöitä.

  • Kehitämme ja arvioimme kvantitatiivisia hyperspektraalin UAV-datan kalibrointi-, prosessointi- ja analysointitekniikoita sekä niiden kaupallistamismahdollisuuksia yhteistyössä suomalaisten sensorivalmistajien ja teollisuuden kanssa. Tutkimukset käsittelevät täsmämaataloutta, vedenlaadun mittausta sekä metsien kunnon mittausta.

  • Eija Honkavaara, FGI
    eija.honkavaara@nls.fi

Paikkakohtaisen auringon säteilyn mallintamisen hyödyntäminen puutarha- ja maataloudessa ja fotoniikan alalla

Säteilymittauksista uutta vauhtia kasvien kasvatukseen?

  • Yhdistämme hankkeessa auringon säteilymittauksia mallinnettuun säteilyyn ja kasvien satotietoihin. Näiden tietojen avulla voidaan tuottaa paikkakohtaisia ohjeita ja suosituksia esimerkiksi materiaalien käytöstä kasvihuoneissa.

  • Toimenpiteiden avulla voidaan parantaa maa- ja puutarhatalouden tuottavuutta. Kehitämme säteilyn mallinnusta myös muiden biotalouden ja fotoniikan alojen kuten metsätalouden ja materiaalinvalmistuksen tarpeisiin.

  • Matthew T Robson, HY
    matthew.robson@helsinki.fi

Puiden tilajärjestyksen vaikutus optimaaliseen metsien inventointien koealaan

Kulut kuriin metsäinventoinneissa?

  • Tutkimme optimaalisen koealan koon ja muodon riippuvuutta puiden tilajärjestyksestä sekä perinteisille että uusille maastomittauslaitteille. Käytämme apuna tilastollisia spatiaalisten merkkisten pistekuvioiden menetelmiä.

  • Metsien inventointiin kuuluvat maastomittaukset ovat kalliita, joten niiden optimointi tärkeää. Tutkimuksemme tuloksia voi hyödyntää kustannustehokkaiden ja luotettavien inventointien suunnittelussa.

  • Mari Myllymäki, LUKE
    mari.myllymaki@luke.fi

 

Diffuusion kvantifioiminen satunnaisissa huokoisissa aineissa

Geoterminen energia kaukolämmöksi?

  • Materiaalin ominaisuuksien määrittäminen on erittäin kallista ja aikaa vievää, vaatien elektroni- tai röntgentomografiaa. Kehitämme yksinkertaista menetelmää materiaalin geometristen parametrien selvittämiseen.

  • Toinen sovellus käsittelee geotermistä energiaa. Espoossa on käynnissä pilotti kaukolämmön tuottamiseksi. Yksi sen haasteista on löytää vaikuttavat mallit veden virtaukselle kalliossa ja lähestyä ongelmaa sekä teoreettisesti että laskennallisesti. Onnistuneen projektin vaikuttavuus olisi mittava.

  • Tuomo Kuusi, AALTO
    tuomo.kuusi@aalto.fi
Viimeksi muokattu 27.6.2017
Seuraa meitä:
FacebookSlideshareTwitterYoutube
VAIHDE 029 533 5000
KIRJAAMO 029 533 5049
FAKSI 029 533 5299
   
SÄHKÖPOSTI etunimi.sukunimi@aka.fi
AUKIOLO Arkisin 8.00-16.15
   
HENKILÖHAKU »
YHTEYSTIEDOT, LASKUTUS  JA
REKISTERISELOSTEET»
KYSYMYKSET JA PALAUTE »