Aalto-yliopisto sai rahoituksen puusta hiilikuitua kehittävälle hankkeelle
Aalto-yliopiston tutkijatohtori Michael Hummel on saanut European Research Councilin noin 1,5 miljoonan euron rahoituksen hankkeelle, jolla pyritään valmistamaan puusta korkealaatuisia hiilikuituja. Innovaatiolle on suuri kysyntä esimerkiksi autoteollisuudessa.
Hiilikuituja käytetään etenkin suurta vahvuutta ja keveyttä vaativissa komposiittimateriaaleissa, esimerkiksi lentokoneissa ja avaruusaluksissa. Tähän asti käytön laajenemista muille aloille on jarruttanut perinteisten, synteettisestä polyakrylonitriili (PAN) -polymeeristä valmistettujen hiilikuitujen korkea hinta. Erityisesti autoteollisuudessa on tarvetta tehdä kevyempiä ja siten vähemmän polttoainetta kuluttavia ajoneuvoja.
Aikaisemmin vaihtoehtoa synteettiselle polyakrylonitriilille on haettu puusta erotetusta selluloosasta tai ligniinistä. Niihin pohjautuvat hiilikuidut eivät kuitenkaan ole kelvanneet teollisuudelle. Uudella teknologialla voidaan valmistaa selluloosan ja ligniinin yhdistävää hybridikuitua hiilikuidun materiaaliksi. Menetelmä on sekä edullisempi että aiempaa ekologisempi vaihtoehto.
Hybridikuitu tehdään Aalto-yliopiston professori Herbert Sixtan tutkimusryhmän ainutlaatuisella Ioncell-F-kehräysteknologialla. Sillä on valmistettu tekstiilikuituja selluloosasta ja kierrätysmateriaaleista. Ioncell-F:ssä biomassa liuotetaan ensin Helsingin yliopiston professori Ilkka Kilpeläisen kehittämässä myrkyttömässä liuottimessa. Sen jälkeen liuos puristetaan märkäkehruumenetelmällä suuttimien läpi ohuiksi, jatkuviksi kuiduiksi. Kehräämisen jälkeen kuituja kuumennetaan uuneissa hitaasti 1 500 asteeseen asti. Hiillytyksestä jää jäljelle puhdasta hiiltä, joka muodostaa äärimmäisen vahvan kemiallisen rakenteen.
Michael Hummel työskentelee Aalto-yliopiston Kemian tekniikan korkeakoulun Puunjalostustekniikan laitoksella. European Research Councilin rahoittama hanke on viisivuotinen.
(Valokuva: Mikko Raskinen / Aalto-yliopisto)
