11.6.2018

MEDIATIEDOTE
11.6.2018
Åbo Akademi
Väitös

Tohtorinväitös levästä biomassan raaka-aineena

M.Sc. Imane Hachemin väitöskirja teknillisen kemian ja reaktiotekniikan alalta esitetään julkisesti tarkastettavaksi Åbo Akademin luonnontieteiden ja tekniikan tiedekunnassa maanantaina 18.6.2018.

Väitöskirjan otsikkona on Catalytic transformation of algae, tall-oil fatty acids and triglycerides to renewable fuels and chemicals.

Kestävästi tuotetun energian merkitys on yhä enenevässä määrin kasvanut samalla kun maailman fossiiliset energialähteet osoittavat ehtymisen merkkejä ja kasvihuonekaasupäästöjen määrät kasvavat. Biopolttoaineita ja biodieseliä tuotettaessa voidaan käyttää lukuisia eri raaka-ainelähteitä. On kuitenkin erityisesti huomioitava, ettei raaka-ainetuotanto kilpaile ravinnontuotannon resursseista. Tästä syystä toisen sukupolven biopolttoaineet, joiden lähteenä ovat levät, lignoselluloosamateriaali ja jäteöljyt, saavat suurta huomiota.

Biomassan lähteenä levät eivät kilpaile ruoantuotannon kanssa. Samoin levien kasvunopeus on suurempi maalla kasvaviin kasveihin verrattuna, eivätkä ne vaadi peltoviljelyalaa. Lisäksi levämassa voidaan erotella jakeiksi, mikä mahdollistaa useiden arvokkaiden tuotteiden valmistamisen. Tässä työssä yksisoluista Klorella-mikrolevää eroteltiin jakeiksi erilaisin erotusmenetelmin, kuten saippuoinnilla, transesteröinnillä in-situ sekä ylikriittisellä heksaaniuutolla.

Rasvahappojen molekyylipainot ovat korkeita, samoin kuin niiden energiatiheys, mistä syystä ne ovat sopivia biodieselin raaka-aineeksi. Levistä tuotetun öljyn jalostusprosesseissa on kuitenkin lukuisia vaiheita jotka vaativat jatkokäsittelyä, kuten öljy-yhdisteiden happipitoisuuden madaltaminen. Vedyn avulla suoritettava hapenpoisto on tässä tapauksessa vaihtoehtoinen ja houkutteleva tapa tuottaa bioraaka-aineesta toimivaa dieselpolttoainetta polttomoottoreihin.

Kokeet rikittömillä katalyyteillä ja reaktio-olosuhteiden optimointi mahdollistivat lähtöaineen tehokkaamman muuntamisen tuotteeksi kasvattaen reaktion selektiivisyyttä alifaattisten hiilivetyjen osalta. 5-painoprosenttinen nikkelikatalyytti, kantajanaan HY-80 zeoliitti syntetisoitiin ja karakterisoitiin useilla menetelmillä. Erilaisista rasvahapoista poistettiin happea vedyn avulla puolipanosreaktorissa 30 barin paineessa ja 300 °C:n lämpötilassa. Hapenpoiston kineettiset tutkimukset johtivat kuvaukseen todennäköisestä reaktiomekanismista ja erilaisista reaktioreiteistä. Hapenpoiston kinetiikka mallinnettiin matemaattisesti ja se vastasi hyvin kokeellisia tuloksia.

Raaka-ainelähteenä olevaa biomassaa tutkittiin tarkasti käyttäen katalyyttinä sekä 5 paino-% Ni/HY-80 että 5 paino-% Pd/C samoissa koeolosuhteissa. Katalyytin kierrätykseen, deaktivoitumiseen ja regenerointiin, kohdistettiin erityistä mielenkiintoa ja kyseiset muuttujat tutkittiin perusteellisesti.

Imane Hachemi väittelee tohtoriksi maanantaina 18. kesäkuuta 2018 klo 13 osoitteessa auditorio Ringbom, Axelia, Piispankatu 8, Turku. Vastaväittäjänä toimii professorin Anker Degn Jensen, Danmarks Tekniske Universitet, Tanska ja kustoksena professori Dmitry Murzin, Åbo Akademi.

Imane Hachemi on syntynyt 11.7.1987 Lakhdariassa, Algeriassa. Hän suoritti M.Sc. (eng.) -tutkinnon University of Science and Technology -yliopistossa, Houari Boumedienessä, Algeriassa 2012.

Imane Hachemi on tavoitettavissa puhelimitse numerosta 046 940 5574 ja sähköpostitse osoitteesta imane.hachemi@abo.fi.

Väitös on sähköisessä muodossa Doriassa:
www.doria.fi/handle/10024/158396?locale=lfi

Klikkaamalla kuvaa saat ladattua painokelpoisen kuvan väittelijästä.
Kuva on tiedotusvälineiden vapaasti käytettävissä.

Ystävällisin ÅA-terveisin,
Mia Henriksson
Tiedottaja