Kemiran ja VTT:n tutkimuskeskus SWEET (Centre of Water Efficiency Excellence) kokoaa yhteen uudella tavalla vesitutkimuksen huippuosaamisen Suomessa ja maailmalla. Asiakkaiden tarpeet ja käyttäjälähtöisyys ovat toiminnan kantavia teemoja.
Puhtaan veden niukkuus on kasvava haaste yhdyskunnille ja teollisuudelle ympäri maailmaa. Kemiran ja VTT:n maaliskuussa perustama tutkimuskeskus SWEET pyrkii tuottamaan uusia ratkaisuja vedenkäytön parempaan hallintaan.
Keskus on valinnut kolme painopistealuetta, joista ensimmäisessä etsitään entistä toimivampia ratkaisuja veden uudelleenkäyttöön liittyvissä kysymyksissä.
”Veden uudelleenkäytössä perinteinen ajattelutapa on hyvä kääntää päälaelleen. Aiemmin huomio on keskittynyt prosesseissa tarvittavan raakaveden ja jäteveden puhdistamiseen. Vesivarojen niukentuessa on kuitenkin lähdettävä entistä useammin liikkeelle prosesseissa syntyvästä jätevedestä, jolle on mietittävä optimaalisin jatkokäyttö”, Kemiran johtaja Kaisu Annala huomauttaa. Hän vastaa T&K- ja teknologiaorganisaatiossa Municipal & Industrial -segmentistä, joka palvelee kunnallista vesihuoltoa ja teollisuutta.
Käyttötarkoitus ratkaisee käsittelytavan
Ratkaisevaa on veden seuraava käyttötarkoitus. Esimerkiksi viljelyksille johdettavasta jätevedestä pitää poistaa terveydelle haitalliset bakteerit, kun taas fosforin ja typen kaltaisista ravinteista ei ole haittaa.
Oman haasteensa T&K:lle asettavat eri puolilla maailmaa vaihtelevat olosuhteet. Monilla alueilla saatavilla olevan raakaveden määrä vaihtelee huomattavasti vuodenaikojen sateiden mukaan. Samoilla alueilla pohjavesivarat hupenevat, ja niitä joudutaan täydentämään puhdistetulla jätevedellä.
Veden uudelleenkäyttöön liittyy lukuisia eri tutkimuspolkuja. Monet teollisuudenalat tarvitsevat ratkaisuja, jotka ehkäisevät putkistoihin ja laitteisiin kertyviä saostumia ja korroosiota. Myös metallien ja suolojen poisto kierrätettävästä vedestä kuuluu Sweetin tutkimusalueisiin. Uudet tekniikat tarvitsevat avukseen uutta kemiaa.
Kunnallisissa jätevesissä tutkimuskohteisiin kuuluvat lisäksi pesu- ja lääkeaineiden poistaminen vedestä. Pitoisuudet eivät ole suuria, mutta tarpeet pientenkin haitta-ainemäärien poistoon ovat kasvussa.
Biomassasta pitää saada vesi pois
Toinen SWEETin painopisteistä on biomassojen entistä parempi hyödyntäminen muun muassa energian ja biopolttoaineiden tuotannossa. Keskeistä on kehittää kustannustehokkaita tapoja erilaisten biomassojen kosteuden vähentämiseen.
Biomassat ja niitä käyttävät prosessit ovat useimmiten luonteeltaan hyvin vesi-intensiivisiä. Esimerkiksi metsästä juuri kaadetusta puuaineksesta noin puolet on vettä. Tulevaisuuden biomassa- ja energialähteeksi arvioidun levän kohdalla veden osuus raakamateriaalista nousee yli 90 prosentin.
Massan vedenpoisto ja -kierrätys on keskeinen prosessi kaikissa biojalostamoissa. Myös jätevesien käsittelyssä syntyvän lietteen kuivattaminen on yksi T&K-toiminnan kohteista.
Tällaisissa tutkimuskohteissa tulee esille SWEETin keskeinen vahvuus: vesiosaamisen eri osa-alueiden tuomat synergiaedut ja yhdistäminen.
”Meillä on monipuolista osaamista jäteveden käsittelyn prosesseista. Biomassojen käsittelyssä voidaan hyödyntää myös paperinvalmistuksen niin sanotun märän pään kemian ratkaisuja. Eri osaamisalueita yhdistämällä voidaan löytää optimaalisia ratkaisuja, mutta se edellyttää ahkeraa kehitystyötä.”
Kustannustehokkuus korostuu kaikessa
Tutkimuksen ja kehityksen keskeinen ohjenuora on kustannustehokkuus. Uusien tuotteiden ja ratkaisujen on oltava sellaisia, jotka parantavat asiakkaiden kilpailukykyä.
Tämä tulee hyvin esille energiatehokkuuden parantamisessa, joka on läpikäyvä teema kaikessa SWEETin toiminnassa.
”Veden pumppaaminen kuluttaa paljon energiaa, joten käsiteltävien vesimäärien vähentäminen kemian avulla tuo merkittäviä kustannussäästöjä. Esimerkiksi sellu- ja paperitehtaissa sähkön kulutuksesta noin puolet kuluu veden pumppaamiseen”, Kaisu Annala sanoo.
SWEETin kolmas painopiste on kestävän kehityksen vesikemia, jossa kehitetään biopohjaisia, biohajoavia ja kierrätykseen perustuvia ratkaisuja. Tällaisia tuotteita Kemiran tuotevalikoimassa on jo nyt. Näitä on esimerkiksi KemEguard-polymeereissä, joita käytetään muun muassa Pohjanmeren öljynporauskohteissa.
”Ympäristömääräysten tiukentuessa monilla muillakin asiakasryhmillä on tarvetta vastaavanlaisiin biohajoaviin tuotteisiin. Suunta on se, että lievästi haitallisista kemikaaleista siirrytään kestävämmän kehityksen tuotteisiin.”