Perinteiseen pyrolyysiin pohjautuva energiarikkaan bioöljyn suora valmistus on haasteellista eikä nykyisin ole taloudellisesti houkutteleva vaihtoehto. Biomassan hiilihydraattien kuumavesiuutolla tapahtuva osittainen poisto ennen pyrolyysiä tarjoaa menetelmän bioöljyn koostumuksen räätälöintiin, Maryam Ghalibaf totesi väitöstutkimuksessaan.
Viime vuosikymmenien aikana tarve valmistaa puumateriaaleista ja muista uudistuvista biomateriaaleista lisäarvollisia kemikaaleja, energiaa sekä muita biotuotteita on kasvanut. Suomessa metsäpohjaista raaka-ainetta näyttäisi olevan saatavilla runsaasti, koska teollisuus käyttää vuosittain 53 miljoonaa kuutiota puuta kasvun ollessa hieman yli 100 miljoonaa kuutiota. Lisäksi metsäteollisuudessa syntyy erilaisissa prosesseissa huomattava määrä erityyppisiä sivuvirtoja.
Nopea pyrolyysi muodostaa yhden merkittävän konversiotekniikan pyrittäessä hyödyntämään entistä tehokkaammin uudistuvia raaka-aineita. Menetelmän avulla biomateriaali hajotetaan kontrolloidusti lähes hapettomissa olosuhteissa ja korotetussa lämpötilassa kaasuiksi ja kiinteäksi jäännökseksi sekä nestemäiseksi tuotteeksi, joka tunnetaan yleisesti pyrolyysiöljynä tai bioöljynä. Öljy voidaan hyödyntää polttoaineena, mutta se soveltuu myös lähtöaineeksi valmistettaessa tiettyjä kemikaaleja.
Pyrolyysissä muodostuu kuitenkin myös hiilihydraattipohjaisia yhdisteitä, joilla happipitoisuuksiensa takia on alhainen lämpösisältö. Tämän takia perinteiseen pyrolyysiin pohjautuva energiarikkaan bioöljyn suora valmistus on haasteellista, eikä nykyisin ole taloudellisesti houkutteleva vaihtoehto. Pyrittäessä vähentämään kyseisiä haittatekijöitä biomassan hiilihydraattien kuumavesiuutolla tapahtuva osittainen poisto ennen pyrolyysiä tarjoaa menetelmän bioöljyn koostumuksen räätälöintiin.
Maryam Ghalibaf soveltaa väitöskirjassaan analyyttistä pyrolyysiä kuuseen, koivuun, okraan ja isonorsunheinään pohjautuville raaka-aineille, joita muodostuu erilaisissa olosuhteissa kuumavesiuuton ja sitä seuraavan alkalisen selluloosakeiton muodostamassa biojalostuskonseptissa. Jokaisessa tapauksessa nesteytyvät pyrolyysituotteet luokiteltiin useisiin tyypillisiin alifaattisia ja aromaattisia yhdisteitä sisältäviin jakeisiin. Kyseisellä lähestymistavalla ei ole pelkästään käytännön merkitystä selvitettäessä mahdollisuuksia valmistaa lisäarvollisia biotuotteita, vaan se myös tarjoaa nopean keinon lignosellulloosamateriaalien kemialliseen karakterisointiin.
M.Sc. Maryam Ghalibafin soveltavan kemian väitöskirjan "Analytical Pyrolysis of Wood and Non-Wood Materials from Integrated Biorefinery Concepts " tarkastustilaisuus 11.1.2019 klo 12, Ylistonrinne , KEM4. Vastaväittäjä FT, erikoistutkija Hanna Brännström (Luke) ja kustoksena professori Raimo Alén (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Maryam Ghalibaf suoritti maisterintutkinnon orgaanisen kemian alalta vuonna 2008 Iranissa, Teheranin Shahid Beheshti –yliopistossa. Hän suoritti tohtorinopintonsa soveltavan kemian alalla vuosina 2013-2018 Jyväskylän yliopistossa, jona aikana teki neljän kuukauden tutkimusvierailun Groningenin yliopistoon Alankomaissa.
Lisätietoja:
Maryam Ghalibaf, [email protected], puh. +358440100922
Viestintäpäällikkö Liisa Harjula, puh. 040 805 4403, [email protected]
Väitöskirja on julkaistu sarjassa: Department of Chemistry, University of Jyväskylä, Research Report No. 212, ISSN 0357-346X, ISBN 978-951-39-7595-1. Jyväskylä: University of Jyväskylä, 2019, 106 p.
Jyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
© Koodiviidakko Oy - Y-tunnus 1939962-1