Teksti Marja Ollakka, kuva Susan Heikkinen
Palkittu orgaanisen kemian professori Ilkka Kilpeläinen kertoo, mikä on innovaatioiden kehittämisessä sytyttävää juuri nyt.
Ilkka Kilpeläinen, 59, on orgaanisen kemian professori ja kemian osaston johtaja Helsingin yliopistossa. Hän sai vuonna 2022 Marcus Wallenberg -palkinnon Aalto-yliopiston sellutekniikan professori Herbert Sixtan kanssa.
Suomalaiset ovatkin kehittäneet huomattavan määrän merkittäviä puupohjaisia innovaatioita. Miksi näin? Kysyimme Kilpeläiseltä kolme ajankohtaista kysymystä tutkimuksesta.
Mitä ryhmäsi tutkii ja mikä siinä on erityisen kiinnostavaa?
Tutkimme keinoja biomassan hyödyntämiseen ja etsimme liuottimia selluloosalle. Aihepiiri on sama, josta saimme palkinnon Herbert Sixtan kanssa.
Helsingin yliopistossa ryhmäni kehittää orgaanisiin emäksiin pohjautuvia ionisia liuottimia, joita käytetään valkaistun tai valkaisemattoman massan tai kierrätetyn selluloosan liuottamiseen. Sixta on ryhmänsä kanssa kehittänyt liotetun selluloosan kehruuprosessin.
Tutkimuksemme keskittyy ionisten liuottimien kehittämiseen ja molekyylien optimointiin erilaisilla ominaisuuksilla, kuten teknisellä käytöllä, stabiilisuudella ja kierrätettävyydellä.
Tämä on tuottanut uusia ilmiöitä, esimerkiksi puun osittaisen liuotuksen. Se mahdollistaa puun pinnan pehmentämisen, jotta puun kappaleita voidaan liittää yhteen siten, että pehmennin otetaan sieltä pois.
Selluloosan lisäksi synteettisiä polymeereja voidaan liuottaa hyvinkin laajasti. Niitä pidetään yleensä vaikeasti hyödynnettävinä, mutta esimerkiksi nailonin liuottaminen ja käyttö saattavat nousta mielenkiinnon kohteeksi.
Tutkimme ilmiöitä ja teemme siinä mielessä perustutkimusta, mutta päämääränämme on idean soveltaminen käytäntöön. Kun löydämme jotain mielenkiintoista, etsimme yhteistyökumppaneita, joiden kanssa löydöstä voidaan viedä eteenpäin.
Mikä tutkimus tai löydös sinua innostaa nyt?
Puusta saatavan biomassan jalostus on yksi Suomen talouden tukipilareista. Se on tärkeä tutkimusala kestävän kehityksen kannalta myös kansainvälisesti.
Suomessa tutkitaankin huomattavan paljon erilaisia menetelmiä biomassan hyödyntämiseen ja erityisesti selluloosan käyttöön. Selluloosapohjaisilla muuntokuiduilla nähdään suuri potentiaali tulevaisuuden tekstiilituotannossa.
Esimerkiksi suomalaiset Spinnova ja Infinited Fiber -yritykset kaupallistavat menetelmiä, joiden avulla voi valmistaa uusia tekstiilikuituja.
Suomessa tutkituista menetelmistä suuri osa koskee selluloosan liuotusta, mutta täällä tutkitaan myös mekaanisia käsittelyjä. Mielenkiintoista onkin, että ylivoimaisesti suurin osa näistä uusista menetelmistä on noussut juuri Suomesta.
”Työssäni on hienointa juuri se, kun kokee löytäneensä jotain ihan muuta kuin kukaan aiemmin.”
Erilaiset menetelmät eivät kilpaile keskenään vaan ovat pikemminkin komplementaarisia, toisiaan täydentäviä tai erilaisilla aikajänteillä vaikuttavia asioita.
Esimerkiksi regeneroitu kuitu voi olla tekstiilikuitu tai vaikkapa suodattimessa käytettävä kuitu, jonka lujuusominaisuuksien tai pestävyysominaisuuksien ei tarvitse olla samanlaisia kuin käyttötekstiilissä. Tilausta on useammalle tekniikalle tai useammalle tavalle tehdä asioita.
Mitä kiehtovaa uutta alallasi on tulossa?
Tietysti on hyvä seurata muita ja tietää mitä muualla tapahtuu. Mutta tutkijalle vielä tärkeämpää on kyseenalaistaminen – ei niinkään muiden saamien tutkimustulosten vaan erityisesti omien tulosten.
Tärkeätä on aina kysyä: onko tässä jotakin, mikä on jäänyt meiltä huomaamatta?
Tutkimuksessakin on muoteja. Esimerkiksi ioniliuottimet olivat 10 vuotta sitten iso keksintö, jolta odotettiin paljon. Ioniliuottimissa ei kuitenkaan ole sinänsä mitään uutta, ensimmäiset löydökset niistä tehtiin jo 1900-luvun alussa.
Myös meidän ryhmällämme meni aika kauan hahmottaa näiden liuottimien suurimmat ongelmat. Vuonna 2017 löysimme superemäkset, joista voidaan valmistaa ioninen neste – ja sen jälkeen tutkimus on mennyt vauhdilla eteenpäin.
Tutkija saa olla tilanteessa, jossa ikään kuin availee uusia laatikoita ja katsoo, mitä niistä löytyy. Työssäni on hienointa juuri se, kun kokee löytäneensä tai ymmärtäneensä jotain ihan muuta kuin kukaan aiemmin. Tämä on se tutkijaa ajava voima.
