Tippkeskus SOURCES

2024. aasta teadussaavutused ringmajanduse valdkonnas

Strateegiliste mineraal- ja süsinikupõhiste ressursside ringmajanduse tippkeskuse tegevuse raames publitseeriti 2024. aastal 19 eelretsenseeritud teadusartiklit, lisaks kaasati teadus- ja innovatsioonitegevuse edendamiseks täiendavalt üle 9,5 miljoni euro.

Tippkeskuse SOURCES tegevuse raames ilmus 19 publikatsiooni, mis keskendusid nii mineraalse toorme, kaasa arvatud Eesti maavarade kui ka süsinikupõhise toorme töötlemise tehnoloogiaitele, pühenduti teisese toorme väärindamise tehnoloogiate, ressursikasutuse effektiivsuse tõusu ja uute biopõhiste polümeeride arendamisele.

Veel  analüüsiti protsesse rohelise keemia meetrika abil, uuriti saasteainete kahjutukstegemist ning hinnati ligniinipõhiste polümeeride toksilisust ja olelusringi. Tähelepanu alt ei jäänud välja ka ringmajanduslik ettevõtlus.

Nende hulgas:

• 11 artiklit koostöös rahvusvaheliste teaduspartneritega, tugevdades globaalset teaduskoostööd.
• 5 artiklit mitme asutuse teadustöö tulemusena koostöös TalTechi, Tartu Ülikooli ja NICPB-ga.
• 2 artiklit avaldati koostöös avaliku ja erasektori partneritega, rõhutades valdkondadevahelise koostöö tähtsust ringmajanduse lahenduste edendamisel.

2024. aasta jooksul kaasati tippkeskusele 9 576 426 euro ulatuses lisarahastust, arvestades rahalist mahtu projektide lõpuni.

Need saavutused peegeldavad tippkeskuse pühendumust tipptasemel teadusuuringutele, interdistsiplinaarsele koostööle ning kestlike ressursihalduse strateegiate arendamisele. Keskus ootab huviga edasisi arutelusid ja uute partnerlussidemete loomist läheneval SOURCES konsortsiumi konverentsil Tartus 13.-14.03.2025.
 

Jätkusuutlikud meetodid ioonvedelike lagundamiseks reovees

Tööstuses tekib mürgiseid keemilisi jäätmeid, mis ei lagune looduses ja seetõttu kujutavad endast keskkonnariski. Nende hulka kuuluvad laialdaselt kasutatavad ioonsed vedelikud, mida nimetatakse ka vedelateks sooladeks või elektrolüütideks. Tavapäraste reoveepuhastusmeetoditega ei saa neid tõhusalt lagundada.

Ringmajanduse tippkeskuse üks eesmärk on arendada kestlikke (reo)veepuhastustehnoloogiaid, mis aitavad vähendada keemiliste jäätmete hulka ja nende keskkonnamõjusid.

Tallinna Tehnikaülikooli materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi keskkonnatehnoloogia labor otsis alternatiivseid ja energiatõhusaid lahendusi ioonsete vedelikega saastunud (reo)vee puhastamiseks.

Katsetati kolme erinevat meetodit ioonvedelike lagundamiseks süvaoksüdatsiooni teel:

• Impulss-koroona elektrilahendus (PCD) –elektriliste impulsside mõjul tekivad tugevad oksüdeerivad osakesed,nt hüdroksüülradikaale, mis ründavad ja lõhustavad saasteainete molekule.
• PCD oksüdatsioon koos peroksümonosulfaadi (PCD/PMS) ja peroksüdisulfaadiga (PCD/PDS) – elektrilahendus potentsiaalselt aktiveerib persulfaate, mis lagunevad sulfaatradikaalideks ja täiendavateks hüdroksüülradikaalideks.
• UV-fotolüüs koos persulfaatidega (UV/PDS ja UV/PMS) – ultraviolettkiirgus aktiveerib persulfaadid, mis lagunevad sulfaatradikaalideks. Need on samuti väga tugeva oksüdatsioonivõimega ja lõhustavad ioonvedelikke.

PCD oksüdatsiooni on seni uuritud peamiselt mikrosaasteainete lagundamiseks, kuid selle meetodi kasutamine ioonvedelike lagundamiseks on uudne. Uuriti kolme erineva ioonse vedeliku lagundamist erinevate süvaoksüdatsiooniprotsessidega. Kombineeritud UV/PDS meetod osutus kõige efektiivsemaks meetodiks ioonvedelike lagundamisel. Energiatõhususe poolest osutus PCD aga võrreldavaks UV/PDS kombinatsiooniga. Samuti leiti lagunemise kiirust mõjutab ioonvedeliku keemiline struktuur.

Uurimistöö aitab kaasa jätkusuutlike reoveepuhastustehnoloogiate arendamisele, keemiliste jäätmete minimeerimisele ja ressursside tõhusamale kasutamisele. Täiendavalt tuleks uurida meetodite skaleeritavust tööstusliku rakendamise jaoks.

Uuringu tulemusi saab rakendada tööstuslikes reoveepuhastusjaamades, eriti akude tootmise, keemilise sünteesi ja süsiniku sidumisega seotud sektorites.

Allikas: Nikitin, D.; Preis, S.; Dulova, N. (2024). Degradation of imidazolium-based ionic liquids by UV photolysis and pulsed corona discharge: The effect of persulfates addition. Separation and Purification Technology, 344, #127235. DOI: 10.1016/j.seppur.2024.127235.

Kerli Liivand uurib akude ümbertöötlemist taaskasutuseks

Eesti teedel liigub ligikaudu 8000 elektriautot ja kliimaministeerium prognoosib, et viie aasta pärast on neid juba 30 000. Elektriautode eluea lõppedes tuleb aga praegu suur osa nende akudest piltlikult öeldes prügimäele saata. Eesti teadlased on nüüd jõudnud sammu lähemale sellele, kuidas akudes leiduvaid materjale täielikult taaskasutada.

Loe pikemalt ja vaata uudislõiku Aktuaalse kaamera uudistes

Ringmajanduse riiklik tippkeskus teeb kokkuvõtte esimesest tegutsemisaastast

Sel reedel, 29.11.2024, toimub ringmajanduse tippkeskuse SOURCES sügissümpoosium, kus kohtuvad kõigi nelja valdkonna töörühmad. Kohtumisel antakse ülevaade senistest tulemustest kestlike ringmajanduse tehnoloogiate edendamisel ja arutatakse edasisi koostöösuundi.

Konverentsi avab tippkeskuse juht Riina Aav sissejuhatusega koostöö arengusuundade olulisusest üleilmsete ressursiprobleemide lahendamisel.
Mineraalse toorme töörühma kuuluvad Tallinna Tehnikaülikooli teadlased annavad ülevaate põlevkivituha baasil süsinikdioksiidiga tahkendatavate mineraalvahuplokkide arendusest ning tutvustavad Eesti fosforiidis sisalduvate kriitiliste elementide ja mustast kildast metallide eraldamise võimalusi. Lisaks näidatakse vastloodud vesiniku dekrepitatsiooni laboris saadud tugevate püsimagnetite (neodüümmagnetite) taaskasutuseks vajaliku meetodi arendamise tulemusi.

Süsinikupõhise toorme töörühma liikmed räägivad TalTechis edendatavatest säästlike keemiliste sünteesimeetodite arendamisest, täpsemalt asümmeetrilisest organokatalüütilisest elektrosünteesist ja mehaanokeemilisest retseptormolekulide sünteesist. Tartu Ülikooli teadlased tutvustavad ligniinil põhinevate kõrgtehnoloogiliste polümeeride arendust, mis on oluline samm biopõhiste plastide väljatöötamisel.

Ringsete tehnoloogiate tööstussiirde töörühma kuuluvad teadlased meie ülikoolist ja Keemilise ja bioloogilise Füüsika Instituudist  räägivad uuenduslikest lähenemistest materjalide taaskasutusele ja väärindamisele tööstuslikus mastaabis. Esitatakse tulemusi uriinist põllumajanduslike toiteelementide ringlusse võtu meetoditest, tekstiilikiudude väärindamise alasest arendustööst ja liitiumakude materjalide taaskasutuse meetoditest. Teemad hõlmavad ka kerogeeni struktuuri uurimist, selle töötlemisel tekkivate fenoolsete jäätmete väärindamist, põlevkivi töötlemisjääkide kasutust lumesulatusvahendites ning samuti metall-orgaaniliste võrestruktuuride sünteesil.

Päeva lõpus saavad sõna ringmajanduse ärirakenduse ning modelleerimise analüüsi töörühma teadlased TalTechist. Ettekannetes analüüsitakse ressursside väärtusahelate geopoliitilisi aspekte, erinevaid ringmajanduse kontseptsioone ja jätkusuutlikkuse motivaatoreid ning arutletakse võimalike ringmajanduse tulevikustsenaariumite üle.

SOURCES tippkeskuse liikmete tegevus aitab liikuda jätkusuutliku tuleviku suunas, et lahendada kriitilisi väljakutseid ressursside haldamise, taaskasutamise ja ringmajanduse äriökosüsteemide arengu suunal.

Sündmuse kava

Asutati Baltic Circular Hotspot

Asutati Baltic Circular Hotspot on koostööalgatus, mille eesmärk on edendada üleminekut lineaarmajanduselt ringmajandusele Balti riikides ja Põhjamaades. Algatus sai ametliku kuju vastavalt äsja allkirjastatud vastastikuse mõistmise memorandumile, mis toob kokku jätkusuutlikkusele ja innovatsioonile pühendunud võtmeosapooled. Memorandum allkirjastati 2024. aasta Põhjamaade ringmajanduse tippkohtumisel Helsingis (Nordic Circular Summit 2024).

Memorandumi allkirjastamine (LinkedIn)

Kalle Kirsimäe: maavara on rikkus, aga ei ole iluasi

Maavara on rikkus, aga ei ole iluasi, ja meil on riigina vaja teaduspõhiselt teada, mis meil siin on, mis koguses, millise kvaliteediga, milliste võimalike kahjude ja millise võimalike tulude ning majandusliku mõjuga, kirjutab akadeemik Kalle Kirsimäe.

Loe artiklit pikemalt ERRi portaalis

Riina Aav: ringmajandus aitab leevendada strateegilise tooraine nappust

Ajal, mil suur osa strateegilisest toorainest tuleb Hiinast ja Venemaalt ning selle tarnele kehtestatakse üha karmimaid ekspordipiiranguid, on Euroopa jaoks muutunud eluliselt oluliseks leida alternatiivseid lahendusi. Meiegi n-ö tagahoovis leidub hulk ressursse, mida annaks säästlikult kasutusele võtta, kirjutab Tallinna Tehnikaülikooli süsinikupõhise ressursi ringmajanduse tippkeskuse juhataja Riina Aav.

Loe artiklit pikemalt portaalis Novaator

Toimus Ringmajanduse Tippkeskuse esimene konverents

12. aprillil 2024 toimus Kultuurikatlas esimene Strateegilise Mineraalse ja Süsinikupõhise Ressursi Ringmajanduse Tippkeskusele konsortsiumi konverents.

2024. aastal käivitunud tippkeskus pühendub professor Riina Aava juhtimisel toormete ringmajandusele ning töö käigus otsivad teadlased lahendusi mineraalsete ja süsinikul põhinevate toormete (taas)kasutuse tehnoloogilistele probleemidele.

Tippkeskuse uurimisrühmad analüüsivad strateegiliste toormete kättesaadavust, arendavad keskkonnasõbralikumaid keemiatehnoloogiaid ja analüüsivad ringmajanduslikke ärimudeleid. Seitsmeks aastaks rahastuse saanud tippkeskus keskendub ka plastiku, tekstiili ja veepuhastusega seotud küsimustele ning tehnoloogiate jätkusuutlikkuse hindamisele nii keskkonna kui tarneahelate kindluse vaates.

Enam kui 50 osalejale esinevad tippkeskuse töörühmade juhid akadeemik prof. Kalle Kirsimäe, Andres Trikkel, Sergei Preis, Kristiina Kaldas, Riina Aav, Lauri Vares, Tarmo Kalvet, Wolfgang Dieter Gerstlberger ja paljud teised teadlased, lisaks osalevad tippkeskuse konverentsil ka nõuandva kogu liikmed, ja Euroopa Liidu poliitikate ekspert Mihkel Krusberg peab ka ettekande.

Konsortsiumi konverentsil koondasid interdistsiplinaarsed uurimisrühmad mõtteid, et leida lahendusi keerulisele probleemile – kuidas suunata majandust, mis põhiliselt toetub maapõue ressurssidele, rohkem taaskasutama inimtekkelist ressursi.

Sündmuse kava