Professori Mika Sillanpää vihreän kemian laboratoriossa

Vihreän kemian laboratorio tunnetaan maailmalla

Viimeiset 15 vuotta Mikkelissä on kehitetty uutta globaalisti kiinnostavaa tieteenalaa, vihreää kemiaa, ratkomaan ajankohtaisia ympäristöongelmia.

Tieteenala tutkii ympäristön tilaa ja kehittää ongelmiin ympäristöystävällisiä ratkaisuja.  Vihreä kemia hyödyntää epäorgaanisen, orgaanisen ja fysikaalisen kemian sekä ympäristökemian oppeja.

LUT-yliopiston Vihreän kemian laboratorio ja sen vetäjä professori Mika Sillanpää tunnetaan nykyään ympäri maailman.

”Olemme tutkineet alusta asti vettä. Sen rinnalle ovat tulleet bio- ja resurssitalouteen sekä ilmastonmuutokseen ja energiantuotantotapoihin liittyvät aiheet. Vahvuutemme on tuottaa uusia sovelluksia”, professori Sillanpää kuvaa.

EcoSairilassa syntyy uusia biotalouden malleja

Mikkelin uuden jätevedenpuhdistamon, kaatopaikan sekä biokaasu- ja kompostorilaitoksen ympärille syntyy valtakunnallisestikin kiinnostava biotalouden kehittämiskohde, EcoSairila. Siellä tutkijat ja yritykset kehittävät yhdessä uusia bioteollisuuden tuotteita, mittauspalveluita ja prosessien optimointia.

”Nopean ongelmanratkaisun haasteissa aikajänne on kuudesta kuukaudesta kahteen vuoteen, eli yritykset voivat odottaa uusien sovellusten kasvattavan nopeasti liikevaihtoa.”

Pidemmällä aikavälillä syntyy uusia puhdistustekniikoita 2030–2050 -luvuille.

”Näissä hankkeissa yritykset pääsevät seuraamaan tutkimuksellista kehitystyötä, joka tuottaa uutta teknologiaa 5–10 vuoden aikajänteellä.”

LUT Mika Sillanpää ja tohtorikoulutettavat
LUT Mika Sillanpää ja tohtorikoulutettavat

Mikkeli vetää myös kv. tutkijoita

Vihreän kemian laboratoriossa toimii noin 40 tutkijan ryhmä. Heistä suuri osa tulee maailmalta. Vaihdot vaihtelevat kestoltaan neljästä vuodesta kolmeen kuukauteen.

”Jokaisella tutkijalla on omat verkostonsa, jotka hän jakaa kanssamme ja vie mennessään verkostot täältä. Meille tulee jatkuvasti tutkijoita heidän omien kotimaidensa rahoittamina. Tällä hetkellä heitä on Kiinasta, Tunisiasta, Turkista, Egyptistä ja Marokosta.”

Vihreän kemian laboratoriossa on tekeillä kymmenisen väitöskirjaa, jotka liittyvät suoraan EcoSairilaan. Niissä tutkitaan muun muassa kaatopaikan hulevesiä sekä biokaasun tuotannon optimointia, käyttöönottoa ja seurantaa.

Viisi tutkijaa keskittyy kehittämään suljetun kierron puhdistamokonseptia, jossa ravinteet ja energia otetaan talteen jätevedestä ja jäljelle jäävä vesi hygienisoidaan käytettäväksi uudelleen. Kolmessa väitöskirjassa syvennytään lietteen käsittelyyn.

”Yhdessä väitöskirjassa tutkitaan mikromuovien poistamista ja sitä, miten ne käyttäytyvät perinteisissä ja uusissa jätevesiratkaisuissa. Tätä varten otimme juuri Intiassa vesinäytteitä. Helppoja ratkaisuja ei ole näköpiirissä, ja aihe pysyy varmasti keskiössä seuraavat kymmenen vuotta. Jatkamme myös lääkejäämien tutkimista.”

LUTin Mikkelin yksiköstä on valmistunut 40 tohtoria ja tekeillä on 35 väitöskirjaa. Tuoreet tohtorit ovat sijoittuneet hyvin Suomessa toimiviin globaaleihin teollisuusyrityksiin.

PoDoCo-ohjelma (Post Docs in Companies) tekee tuoreiden tohtoreiden rekrytoinnista yrityksille houkuttelevaa, ja tutkijat saavat arvokasta yrityskokemusta.”

Laitteita LUT:n Vihreän kemian laboratoriossa
Laitteita LUT:n Vihreän kemian laboratoriossa

Sillanpää kuuluu viitatuimpiin tutkijoihin

LUTin Mikkelin-laboratoriolla on yli sata johtavaa tutkimuspartneria ympäri maailmaa.

Mika Sillanpää on valittu jo kaksi vuotta peräkkäin arvostetulle Highly Cited Researchers –listalle. Hän on ainoa listalla oleva suomalainen kemian ja ympäristötieteiden edustaja. Ympäristöteknologian tutkijoista hän on maailman viidenneksi viitatuin.

Sillanpää on kirjoittanut yli 500 kansainvälisesti referoitua tieteellistä artikkelia, ollut mukana yli 700 julkaisussa ja ohjannut noin 40 väitöskirjaa.

”Yksikään kansainvälinen tutkija ei tulisi tänne, jollemme julkaisisi paljon ja parhaissa lehdissä. Laboratoriomme tunnetaan maailmalla paljon paremmin kuin kotimaassa.”

Viime vuosina Mika Sillanpää on tehnyt myös kirjoja kansainvälisille tiedekustantajille, kuten Elsevierille, Wileylle ja Springerille. Kirjoissa on käsitelty kestävää ympäristöteknologiaa,  biotaloutta, humusaineita ja sähkökemiallisia menetelmiä vedenkäsittelyssä.  Vuoden 2018 lopussa hän solmi Elsevierin kanssa sopimuksen kolmesta uudesta kirjasta.

Yrityksille lisäarvoa hankkeista

Yritysyhteistyötä tehdään nykyään laajalla rintamalla. Perustutkimuksen osuus tutkimuksesta on tällä hetkellä kymmenisen prosenttia. 80 yhteistyöyrityksen listalta löytyy niin kansainvälistyneitä pörssiyrityksiä kuin startup-yrityksiä.

”Veturiyritysten kanssa rakennamme muun muassa vientikonsepteja ja osallistumme prosessitoimituksiin. Pk- ja startup-yritysten kanssa testataan tuotteita ja niiden kansainvälistymismahdollisuuksia.”

Sillanpään tutkijaryhmä on kotiuttanut vuosien varrella rahoitusta muun muassa EU:n tutkimusta ja innovaatioita rahoittavasta Horizon 2020 -ohjelmasta, Suomen Akatemialta, Business Finlandilta, Euroopan innovaatio- ja teknologiainstituutilta (EIT), Erasmus- ja EAKR-ohjelmista sekä useilta säätiöiltä.

”Hankkeissa on syntynyt kustannustehokkaasti uusia toimintamalleja yrityksille, on pilotoitu uusia menetelmiä ja testattu tuotteita. Teemme yrityksille myös tilaustutkimusta.”

Mikkelissä perheineen jo reilut 15 vuotta asunut Mika Sillanpää muistuttaa, että hänen kotikaupungissaan on kätevää jatkaa työn ohessa myös maisteriopintoja tai tehdä väitöskirjaa. LUTin laboratorion ainutlaatuinen laitekanta on käyttövalmiina, eikä tutkijan tarvitse jonottaa.

”Toivon, että yhä useampi yritys innostuu yhteistyöstä tutkijayhteisömme kanssa ja huomaa Mikkelin tarjoaman ainutlaatuisen tutkimus- ja tuotekehitysalustan.”

Teksti ja kuvat: Päivi Kapiainen-Heiskanen

Arto Sormunen ja Hanne Seppänen XAMK:n Ympäristöteknologian laboratoriossa

Xamkin ympäristöteknologian osaaminen kiinnostaa yrityksiä

Kaakkois-Suomen ammattikorkeakoululla on pitkät perinteet ympäristöteknologian osaajana. Xamkissa tehdään laajaa soveltavaa tutkimusta koti- ja ulkomaisella hankerahalla. Tällä hetkellä Xamk löytyy ykköspaikalta arvioitaessa tutkimuksen ja tuotekehityksen rahoitusmääriä. Osaamisen kärkiä ovat ympäristöturvallisuudessa bio-, kierto- ja vesitalous.

”Opetuksen ja modernin laboratoriokannan symbioosi on luonut tänne ainutlaatuisen oppimis- ja tutkimusympäristön”, yliopettaja Arto Sormunen metsätalouden ja ympäristöteknologian koulutusyksiköstä ja ympäristöturvallisuuden TKI-toiminnasta vastaava tutkimuspäällikkö Hanne Soininen kuvaavat.

Tutkimustietoa yrityksille

Ympäristöalan soveltavaa tutkimusta ja tuotekehitystä Xamkissa on tehty reilut 20 vuotta. Xamkin metsään, ympäristöön ja energiaan liittyvissä hankkeissa on mukana 400 yritystä.

”Esimerkiksi puun modifioinnissa ja metsätalouden aloilla metsäteollisuuden yritykset ovat laajasti mukana soveltavassa tutkimuksessa ja tuotetestauksessa.”

Ympäristöalalla yhteistyökumppaneihin kuuluu kansainvälisiä suuryrityksiä, kuntien omistamia isoja yrityksiä ja pk-yrityksiä.

”Meitä kiinnostavat myös uudet kumppanit, kuten ympäristön mittaus- ja laitealan yritykset, biojalostamot ja kuntien vesilaitoksen ja jätehuoltoyritykset”, Soininen sanoo.

Xamkin ympäristöteknologian laboratorioista löytyy monipuolinen analytiikka orgaanisten aineiden tutkimiseen ja ympäristönäytteiden ottoon. Uraauurtavaa tutkimusta on tehty muun muassa selvitettäessä, miten bioöljyt käyttäytyvät makeassa vedessä.

”Haluamme jatkaa uusien bioöljytuotteiden ympäristövaikutusten tutkimista”, Soininen sanoo.

Tärkeitä paikallisia kumppaneita ovat Mikkelin kaupungin vesi-, energia- ja jätehuoltoyhtiöt. Esimerkiksi jätehuoltoyhtiö Metsäsairila Oy:n kanssa kehitetään uusia menetelmiä jätteiden hyötykäyttöön, kierto- ja biotalouteen sekä ympäristön monitorointiin.

Oppilaitoksen laaja yhteistyö yritysten kanssa poikii niin kotimaisille kuin kansainvälisille opiskelijoille työtilaisuuksia ja aiheita opinnäytetöihin.

”Opinnäytetöissä päästään paneutumaan ajankohtaisiin aiheisiin. Esimerkiksi yksi opiskelija selvitti mikkeliläisen Pitkäjärven valumavesien laatua. Tutkimustietoa voi hyödyntää suoraan kaupunkisuunnittelun tueksi”, Sormunen kertoo.

Kansainvälistä tutkimustoimintaa

Xamk on onnistunut kotiuttamaan rahoitusta myös EU:n tutkimusta ja innovaatioita rahoittavasta Horizon-ohjelmasta. Xamk on TKI-toimijana maan suurin ammattikorkeakoulu.

Ympäristöturvallisuuden tutkimus ja tuotekehitys työllistävät täysipäiväisesti kymmenisen henkilöä. Lisäksi hankkeissa on mukana opettajia, millä varmistetaan korkeatasoinen osaaminen hankkeisiin ja se, että uusi tieto jalkautuu opetukseen.

”Vahvuutemme on, että voimme hyödyntää omaa mittaukseen, analytiikkaan ja IT-paikkatietoon liittyvää osaamista hankkeisiimme. Testaamme esimerkiksi droneja monitoroinnissa. Teemme myös passiivista näytteenottoa, kun tutkitaan pieniä pitoisuuksia, jotka eivät näkyisi yksittäisissä näytteissä”, Sormunen kuvaa.

Yhteistyökumppaneita kiinnostaa myös ympäristön reaaliaikainen mittaaminen.

”Meillä on kansallisen tason kärkiosaamista jatkuvatoimisesta veden laadun seuraamisesta. Esimerkiksi Mikkelin pohjaveden laatua on monitoroitu online-menetelmin Uumo-hankkeessa”, Soininen kertoo.

Kansainvälisten hankkeiden valmistelussa merkittävä kumppani on Mikkelin kehitysyhtiö Miksei Oy.

”Uusien hankkeidemme sisällön on oltava aina yhteistyöyrityksiämme kiinnostavaa. Parhaillaan tutkimme muun muassa uusia käyttökohteita biohiilelle,” Soininen sanoo.

Koulutuksen pioneeri

Xamkin ympäristöteknologian opetuksen juuret löytyvät vuodesta 1970. Pohjoismaiden ensimmäiset terveysteknikot valmistuivat vuonna 1973 Mikkelin teknillisestä oppilaitoksesta ja työllistyivät terveystarkastajiksi.

Nykyään Xamk tunnetaan ympäri maailman kansainvälisten vaihto-ohjelmien ja hankkeiden partnerina. Xamk aloitti ensimmäisen englanninkielisen ympäristöteknologian amk-insinöörikoulutuksen 1990-luvun puolivälissä.

Ympäristöteknologian opiskelijat voivat suorittaa nykyään kaksoistutkintoja muun muassa hollantilaisessa, venäläisessä ja pian myös vietnamilaisessa yhteistyökorkeakoulussa. Kehittelyn alla on yhteistyö myös Baltian maissa.

”Baltiassa toteutimme ensimmäiset opettajavaihdotkin jo 1990-luvulla. Parhaillaan syvennetään yhteistyötä myös kahden puolalaiskorkeakoulun kanssa”, Sormunen sanoo.

Xamkissa voi erikoistua yhteiskunnallisen keskustelunkin aiheena olevaan sisäilman laatuun. Asiantuntijat voivat räätälöidä tarjonnasta itselleen sopivia erikoistumisopintoja.

Xamk aloitti ensimmäisenä myös Suomen ympäristökeskuksen sertifioimat ympäristönäytteenottoon oikeuttavat koulutukset reilut viisi vuotta sitten. Opiskelija saa eri koulutuksissa valmiudet ottaa vesi-, maaperä-, jäte-, talous- ja uimavesinäytteitä sekä mitata melutasoa.

”Olemme vuosien varrella saavuttaneet maineen laadukkaana kouluttajana,” Sormunen kertoo.

Xamk on kunnostautunut myös koulutusviejänä, joka on järjestänyt näytteenottokoulutuksia myös Venäjältä ja Lähi-Idästä oleville osaajille.

Tällä hetkellä Xamkissa näkyy trendi, että yhteistyöyritysten johto- ja asiantuntijatehtävissä olevat jatkavat ympäristöteknologian ylempiä ammattikorkeakouluopintojaan Xamkissa oman työn ohessa.

”Kumppanikorkeakoulujemme kanssa voimme tarjota heille jatkokoulutusväylän aina väitöskirjaan asti. Myös oma henkilöstömme jatkaa opintojaan ja tekee väitöskirjoja”, sanoo Hanne Soininen.

Teksti ja kuvat: Päivi Kapiainen-Heiskanen