Hiili - Haitasta hyödyksi (HiHaCO2)

HiHaCO2 – Hiili haitasta hyödyksi

Hiilidioksidipäästöistä mikrolevien avulla vetyä, arvoaineita ja ravinteikasta biomassaa

Hiili haitasta hyödyksi -hankkeessa kehitämme ratkaisuja, joiden avulla hiilidioksidipäästöjä ja kalojen kiertovesiviljelyn jätevettä voidaan hyödyntää mikrolevien kasvualustana. Tavoitteena on muuntaa päästöjä ja sivuvirtoja vihreäksi vedyksi, pigmenteiksi ja ravinteikkaaksi biomassaksi.

Hankkeessa yhdistetään soveltava kemia, kiertovesikalankasvatus, mikrolevien viljely, älykkäät anturit, IoT-ratkaisut sekä tekoälyyn perustuva prosessimallinnus. Monitieteisen työn tavoitteena on rakentaa uutta tietoa ja käytännön ratkaisuja hiilidioksidin talteenottoon, mikroleväkasvatuksen optimointiin sekä biopohjaisten arvoaineiden tuotantoon.


Hiilidioksidi raaka-aineena uudelle kasvulle

Hiilidioksidi on mikrolevien kasvatuksen kannalta arvokas raaka-aine, ei pelkkänä päästö. Mikrolevät sitovat hiilidioksidia tehokkaasti biomassaansa. Riittävän puhtaan ja tasalaatuisen hiilidioksidin tarjoaminen mikrolevien kasvun tueksi on ollut teknologinen haaste. Teollisista savukaasuista talteen otettu hiilidioksidi voi myös sisältää epäpuhtauksia, jotka rajoittavat mikrolevien kasvua tai jatkokäyttöä.

Kehitämme HiHaCO2-hankkeessa hiilidioksidin talteenottoa biohiileen ja metalliorgaanisiin huokosmateriaaleihin (MOF) perustuvilla adsorbenteilla. Näiden avulla hiilidioksidia voidaan ottaa talteen, varastoida ja vapauttaa hallitusti mikrolevien kasvuprosessin tarpeisiin.


Mikrolevät yhdistävät hiilensidonnan, vedenpuhdistuksen ja arvoaineet

Hankkeessa mikroleviä kasvatetaan kalojen kiertovesiviljelyn jätevedessä. Mikrolevät hyödyntävät jäteveden ravinteita ja voivat samalla edistää ravinteiden talteenottoa. Kun viljelmään johdetaan talteen otettua hiilidioksidia, levien kasvu tehostuu '
Mikrolevistä voidaan jalostaa useita korkean lisäarvon tuotteita. 
Hankkeessa tarkastellaan erityisesti 
biofotolyyttistä vedyn tuotantoa, 
karotenoidipigmenttejä sekä 
ravinteikasta biomassaa. 

Mikrolevien avulla voidaan sitoa hiilidioksidia, puhdistaa vettä ja edistää suljettua ravinnekiertoa.


Digitaalinen kaksonen tukee biologisen prosessin hallintaa

Jamkin rooli hankkeessa painottuu mikroleväkasvatuksen mittaamiseen, prosessidatan hyödyntämiseen ja digitaalisen kaksosen kehittämiseen yhdessä hankekumppaneiden kanssa. Kasvuolosuhteita seurataan antureilla, ja kerätyn datan avulla rakennetaan mallia, joka auttaa ymmärtämään, miten valaistus, ravinteet, hiilidioksidi ja muut kasvuolosuhteet vaikuttavat levien kasvuun ja arvoaineiden muodostumiseen.

Digitaalisen kaksosen avulla voidaan tulevaisuudessa vertailla erilaisia kasvatusolosuhteita, optimoida prosessia ja tukea päätöksentekoa eri käyttötarkoituksia varten. Tämä parantaa mahdollisuuksia kehittää mikrolevien kasvatuksesta hallittavampi, tehokkaampi ja teollisesti kiinnostavampi tuotantoprosessi.


Kohti uutta kiertotalouden liiketoimintaa

HiHaCO2-hanke tukee kiertotalouteen, hiilineutraaliuteen ja korkean jalostusasteen biotalouteen liittyvien ratkaisujen kehittämistä. Sivuvirtojen hyödyntäminen teollisuudessa ja biotaloudessa tarjoaa mahdollisuuksia uusille tuotteille, palveluille ja liiketoimintamalleille.

Hankkeen tulokset vahvistavat Keski-Suomen osaamista hiilidioksidin hyödyntämisessä, mikroleväteknologioissa, vedyn tuotannossa ja älykkäässä prosessinhallinnassa. Samalla hanke tuo yhteen korkeakoulujen, tutkimuksen ja yritysten osaamista, jotta hiilidioksidipäästöistä ja ravinnepitoisista sivuvirroista voidaan kehittää uusia ratkaisuja kestävään kasvuun.


Haluatko kuulla lisää hankkeesta? Ota yhteyttä!

Elja Kallberg
Vanhempi asiantuntija, Senior Advisor
Uudistuvan teollisuuden instituutti, Institute of New Industry
Teknologia, School of Technology
+358504273078
etunimi.sukunimi@jamk.fi