Tutkimus ja koulutus | 4.11.2019

Puupohjainen lanka sieppaa hormonit jätevedestä

Hormonien ja muiden lääkeaineiden päätyminen vesistöihin aiheuttaa huomattavia ympäristöhaittoja maailmanlaajuisesti. VTT ja Aalto-yliopisto ovat kehittäneet puupohjaisesta sellukuitulangasta edullisen ratkaisun sieppaamaan jätevesien kautta vesistöihin päätyviä lääkeaineita - erityisesti ehkäisypillerien etinyyliestradiolihormonia.

VTT_puumateriaali

- Hormonien kerääminen kannattaisi tehdä jätevedenpuhdistamoissa ja sairaaloissa, joissa käsitellään suurempia pitoisuuksia sisältäviä jätevesiä, joten niissä myös kerääminen olisi tehokkainta. Kehitämme puupohjaista, edullista materiaalia, jonka voisi heittää jätevedenpuhdistamon altaaseen tai kiinnittää suodattimeksi altaan putkeen, josta se kerätään mekaanisesti. Se hävitetään polttamalla, mutta myös lääkeaineiden irrottaminen ja materiaalin uudelleenkäyttö on mahdollista, kertoo erikoistutkija Hannes Orelma VTT:stä.

Yhdistämällä sellukuidun pintaan syklistä sokeria tutkijat loivat materiaalin, joka sieppaa tehokkaasti ehkäisypillereissä käytettävää etinyyliestradiolihormonia (EE2). Sykliset sokerit kiinnitetään kemiallisesti langan pintaan. Sokerin sisälle muodostuu tasku, johon lääkeaineet vettä hylkivinä pyrkivät tunkeutumaan. Näin voidaan sitoa muutamassa minuutissa lääkeyhdisteitä vedessä turpoavan kuidun pintoihin ja onkaloihin. Yksi gramma kuitulankaa pystyi kokeiden mukaan sieppaamaan noin 2,5 milligrammaa hormonia.  

Kehitystyössä on käytetty puusellusta valmistettua kuitulankaa, joka on tehty VTT:n kehittämällä menetelmällä syväeutektisten liuoksien (DES-liuottimet, Deep Eutectic Solvents) avulla. DES-liuottimet edustavat uutta orgaanisten liuottimien sukupolvea, jotka voivat olla hyvin ympäristöystävällisiä. Tässä tutkimustyössä käytettiin ympäristöystävällistä DES-liuotinta.

- Olisi mielenkiintoista päästä kokeilemaan sellulankojen hormoni- ja lääkejäämien puhdistustehoa jätevesistä suuremmassa mittakaavassa, toteaa Orelma.

Suuri ongelma ratkaistavaksi

Hormonien ja muiden lääkeaineiden päätyminen vesistöihin on erityisen suuri ongelma Keski-Euroopassa ja Yhdysvalloissa, joissa estrogeenihormonien pitoisuuksien on raportoitu yltävän jopa 0.83 mikrogrammaan litraa kohti. Näitä hormoneja kutsutaan hormonihäiriköiksi, koska ne vaikuttavat kalojen sukupuoleen ja muuttavat uroskaloja naaraiksi. EU:ssa lääkeaineiden päätyminen vesistöihin on tunnistettu vaikeasti ratkaistavana ongelmana, koska jätevedenpuhdistamoissa ei pystytä erottelemaan lääkeaineita riittävän tehokkaasti. Tällä hetkellä lääkeaineita poistetaan jätevedenpuhdistamoilla aktiivilietealtailla, joista kuitenkin osa pääsee läpi vesistöihin asti käsittelemättä.

Materiaalin kehitys alkoi vuonna 2015 VTT:n ja Aalto-yliopiston yhteistyönä Tekesin rahoituksen tuella (nyk. Business Finland) Design Driven Value Chains in the World of Cellulose II -projektissa. Materiaalin kehitystyö ja suunnittelu jatkuu tällä hetkellä Suomen Akatemian tukemana täysin uudentyyppisiä biomateriaaleja kehittävässä FinnCERES-lippulaivaohjelmassa. Puhdas ilma ja vesi on yksi FinnCERES-lippulaivan tutkimuksellisista pääteemoista.

VTT on patentoinut menetelmän ja testannut sitä laboratoriomittakaavassa. Tutkimustulokset on julkaistu BioMacromolecules-julkaisussa vuonna 2018:  https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.biomac.7b01765

Uusimmat artikkelit

29.5.2020 | Tutkimus ja koulutus

Rakentajat tehostavat kosteudenhallintaa verkkokoulutuksella

Neljätoista Suomen suurinta rakennusliikettä on yhdessä kehittänyt eKosteus-koulutuksen ja alkaa hyödyntää sitä oman henkilöstönsä koulutukseen. Tavoitteena on parantaa kosteudenhallinnan osaamista sekä torjua kosteusvaurioita. Koulutus kokoaa yhteen perustiedot, jotka rakentamisen kaikkien osapuolten tulee tuntea, jotta kuivaketju ei katkea. Asiasta raportoi Rakennusteollisuus RT ry.

29.5.2020 | Alan Uutiset

RT: Koronakriisi tuplaa rakentamisen hidastumisen Suomessa

Rakennusteollisuus RT ry:n mukaan asuntoaloitukset vähenevät tänä vuonna yli neljänneksellä, mikä painaa koko rakentamista vauhdilla alaspäin. Myös toimitilarakentaminen on supistumassa voimakkaasti ja julkisen sektorin investoinnit uhkaavat vähentyä.

29.5.2020 | Kumppaniartikkeli

Viafin Service jatkaa yrityskaupan jälkeen kasvu-uralla

Teollisuuden kunnossapitoa tarjoava Viafin Service Oyj on vuoden ajan sulatellut suurta kaasualan käyttö- ja kunnossapitopalveluihin liittyvää yrityskauppaa. Nyt Viafin GASiksi nimetyn yhtiön hankinta on saatettu onnistuneesti päätökseen ja listautunut emoyhtiö voi jatkaa matkaa kohti seuraavaa tavoitetta. Päämääränä on nousta sadan miljoonan euron liikevaihtoa pyörittäväksi teollisuuden kunnossapitoyhtiöksi vuoden 2022 aikana.

Myös maatalouskoneiden huoltokirjaukset hoituvat mobiilisti

Maatalouskoneiden huollot merkitään yleisimmin paperiseen huoltovihkoon. Työtehoseuran keväällä tekemän kyselyn mukaan vain seitsemän prosenttia vastaajista käytti sähköistä huoltokirjaa, yleisimmin Exceliä. Tutkimus osoitti, että mobiilisti käytettävälle huoltokirjalle olisi kysyntää. Nyt sellainen löytyy TTS-Koneesta ja on käytettävissä kaikille käyttöoikeuden lunastaneille.

Ilman epäpuhtaudet teollisuuden työpaikoilla

Ammattitaudeista ja ammattitautiepäilyistä lähes 20 prosenttia on hengitystieallergioita, joiden aiheuttajia ovat muun muassa erilaiset kemialliset tekijät. Teollisuudessa viimeaikoina yleistynyt 3D-tulostus on yksi hengitysilman laatuun vaikuttava työprosessi, jonka turvallinen hyödyntäminen edellyttää turvallisuusnäkökohtien huomioimista.

Kestävillä teräksillä pidennetään työvälineiden käyttöikää, säästetään materiaalia

Uddeholms Ab on ruotsalainen työkaluteräsvalmistaja, joka kuuluu itävaltalaiseen voestalpine-teräskonserniin. 

20 prosenttia Kajaanin kaukolämmöstä: CSC ja Loiste Lämpö allekirjoittivat sopimuksen

Loiste Lämpö ja CSC – Tieteen tietotekniikan keskus ovat allekirjoittaneet sopimuksen LUMI-supertietokoneelle rakennettavan datakeskuksen kaukolämpöliittymän rakentamisesta ja hukkalämmön hyödyntämisestä. Sopimuksen mukaan vuoden 2021 alussa käynnistyvä datakeskus kerää talteen toimintansa sivutuotteena syntyvän lämmön, jonka Loiste Lämpö siirtää verkkoonsa lämmittämään kajaanilaisia koteja ja liiketiloja.