Oulussa kehitetty menetelmä pilkkoo metaanista vetyä

Oulun yliopistossa on kehitetty menetelmä pilkkoa metaanista vetyä ja hiiltä puhtaampaan energia- ja akkuteollisuuteen. Innnovaatio on tehty kestävän kemian tutkimusyksikköä johtavan professorin Ulla Lassin tutkimuksessa.

Kasvihuonekaasu metaani on vedyn lähde, joka hajoaa korkeissa lämpötiloissa. Metaanin eli esimerkiksi maakaasun pilkkominen vedyksi on tuottanut aiemmin aina hiilimonoksidia tai hiilidioksidia eli toisia kasvihuonekaasuja.

Lassin kehittämien katalyyttimateriaalien avulla metaania voidaan pilkkoa niin sanotussa metaanipyrolyysissä vedyksi ja kiinteäksi hiileksi, joka voidaan ottaa talteen. Metaanin pilkkomisessa käytettävät katalyyttimateriaalit saadaan teollisuuden jätevirroista, jolloin ne ovat halpoja, kierrätettäviä ja niitä on runsaasti saatavilla.

Oulun yliopisto tiedotti asiasta 2.1.

Innovaatio oli yllätys

Kiinteän hiilen erottaminen metaanista oli professori Lassille itselleenkin yllätys.

“Siinä kävi niin kuin monesti käy tutkimuksessa, että parhaat jutut syntyvät vahingossa”, Lassi sanoo tiedotteessa.

Lassin tutkimuslähtökohtana oli kehittää keinoja, joilla saadaan tuotettua mahdollisimman paljon vetyä. Kiinteän hiilen syntyminen metaanipyrolyysin sivutuotteena pyöräytti tutkimuksen päälaelleen.

Hiiltä saadaan luonnosta kaivoksista, ja sitä voidaan myös valmistaa synteettisesti. Molemmat tavat kuormittavat luontoa, mutta metaanista irrotettavalla kiinteällä hiilellä ei ole tätä haittaa.

Metaanipyrolyysissä saatavan hiilen energiatehokkuutta parantaa myös se, että tutkimusryhmän kehittämillä katalyyteillä metaani hajoaa useita satoja asteita matalammissa lämpötiloissa kuin aiemmilla menetelmillä.

Akkuteknologiassa kriittisiä raaka-aineita

Metaanipyrolyysissä syntynyttä hiiltä tarvitaan esimerkiksi akkuteknologian kehittämisessä. Akuissa hyödynnetään rajallisia ja hankalasti kierrätettäviä metalleja kuten litiumia, kobolttia ja nikkeliä.

Akkujen valtava kysyntä paitsi kuluttajaelektroniikassa, myös autoissa sekä tuuli- ja aurinkovoimaloiden energian varastoinnissa tarkoittaa sitä, että akkumetallien tarve kasvaa lähitulevaisuudessa monikymmenkertaiseksi. Lassin tutkimus vauhdittaa osaltaan vihreää siirtymää, sillä akuissa hiiltä voidaan käyttää muun muassa kasvattamaan niiden suorituskykyä ja parantamaan niiden sähkönjohtavuutta.

“Kun yksikin akun pääkomponenteista valmistetaan paremmin kuin nyt, otetaan merkittäviä askeleita kohti kestävämpää energiankulutusta. Jatkossa akuissa tullaan käyttämään yhä enemmän biomassapohjaisia materiaaleja ”, Lassi sanoo.

Lassin työ on poikinut myös liiketoimintaa, sillä kokkolalainen Hycamite on ryhtynyt tuottamaan maakaasusta vetyä ja hiiltä Lassin ja työryhmän tutkimukseen perustuvalla menetelmällä. Lassin mukaan tutkimuksella ja teollisuudella onkin oltava luja yhteys.

“Yritysyhteistyö on välttämätöntä omalla tieteenalallani. Silloin pienillä resursseilla pystytään tekemään enemmän. Yritysten kanssa tehtävä tutkimus on perustutkimusta parhaimmillaan. Yritykset saavat täsmäosaajia ja uusia ratkaisuja käytännön tarpeisiinsa”, Lassi sanoo.