Teksti Marja Ollakka, kuva Sari Rinne
”Elinkaariarviointi tuottaa tietoa tuotteen mahdollisista ympäristövaikutuksista – ei absoluuttisista. Tuloksena on vertailulukuja, joita ei voi suoraan verrata esimerkiksi ympäristölupiin”, sanoo aiheesta väitellyt Marja Rinne. Hän jatkaa elinkaariarvioinnin parissa postdoc-tutkijana Kööpenhaminassa.
Marja Rinteen, 29, väitöskirjan aihe sijoittuu tulevaisuuteen: miten prosessimallinnusta voitaisiin hyödyntää elinkaariarvioinnissa, jota tarvitaan esimerkiksi kobolttikemikaalien jalostuksessa ja litium-ioniakkujen kierrätyksessä. Seuraavaksi hän keskittyy muovien kierrätyksen elinkaariarviointimenetelmiin postdoc-tutkijana Kööpenhaminassa.
Mikä on väitöskirjasi merkittävin tulos?
Tein elinkaariarviointia (Life Cycle Assessment, LCA) kobolttikemikaalien jalostuksesta ja litium-ioniakkujen hydrometallurgisesta kierrätyksestä hyödyntämällä prosessimallinnusta inventaariodatan tuottamisessa. Tuloksina on siis metodologian kehitystä ja tietoa akkumetallien tuotannon ja kierrätyksen ympäristövaikutuksista, kuten kasvihuonekaasupäästöistä ja rehevöitymisestä.
Tutkimukseni vahvuus on ollut metodologiassa ja mahdollisissa sovelluksissa. Prosessimallinnusta voi käyttää esimerkiksi silloin, kun uusien prosessien ympäristövaikutuksia halutaan selvittää etukäteen. Pelkkään laboratoriomittakaavaan perustuva data tuottaa moninkertaisia arvoja teolliseen mittakaavaan nähden, mutta simulaatioilla on mahdollista päästä todennäköisempään skaalaan.
”Tuloksia voi hyödyntää eri vaihtoehtojen vertailussa.”
Miten tuloksiasi voi soveltaa?
Elinkaariarvioinnista on keskeistä ymmärtää, että se tuottaa tietoa tuotteen mahdollisista ympäristövaikutuksista – ei absoluuttisista. Tuloksena on vertailulukuja, joita ei voi suoraan verrata esimerkiksi ympäristölupiin. Tuloksia voi hyödyntää esimerkiksi eri vaihtoehtojen vertailussa tai yhden tuotteen suurimpien vaikutustekijöiden, kuten vaikka kuljetusmatkojen tai sähkönkulutuksen, tunnistamisessa.
Mallintamani prosessit eivät ole vielä sellaisinaan teollisessa mittakaavassa. En ole voinut pyytää siksi dataa vaikkapa prosessiin syötetystä energiasta ja eri kemikaaleista tai ulos tulevista tuotteista ja jätteistä. Tutkimukseni sijoittuu siis tulevaisuuteen, mihin liittyy paljon epävarmuustekijöitä, kuten teknologian skaalautuminen ja käytetyt energianlähteet.
Omassa tutkimuksessani olen pyrkinyt tunnistamaan erityisesti kahdenlaisia ongelmakohtia: tärkeitä prosessiparametrejä, joita tulisi optimoida edelleen kokeellisesti sekä puuttuvia, heikkolaatuisia ja tarkennusta vaativia datasettejä, joilla on ympäristövaikutusten kannalta suuri vaikutus.
Mitä väitöksen tekeminen merkitsi sinulle?
Aloitin väitöskirjani valmistelun suoraan diplomityöni jälkeen vuoden 2019 lopulla. Erikoistuin maisterivaiheessa metallien jalostus- ja kierrätystekniikkaan ja valmistuessani ajattelin, että en osaa vielä oikein mitään. Väitöskirjaprojektin myötä sain tavallaan kaksoisammatti-identiteetin, kun metallurgian lisäksi pääsin perehtymään elinkaariarviointiin melko syvällisesti. Siitä kiitos kuuluu erityisesti ohjaajalleni ja valvojalleni.
Mitä teet urallasi seuraavaksi?
Sain postdoc-tutkijan paikan Kööpenhaminasta. Jatkan elinkaariarviointimenetelmän parissa, mutta aihepiirit ja tutkimusmenetelmät ovat täysin erilaisia. Keskiössä on enemmän laskentametodien kehitys kuin datan mallintaminen ja sovelluksena muovien kierrätys.
Mikä toimii parhaiten työsi vastavoimana – miten irtaudut tutkimustyöstä?
Aloitin väitöskirjani tekemisen vain hieman ennen koronapandemiaa, joten kodin ja työpaikan raja muodostui alusta pitäen häilyväksi. Olen suhteellisen aktiivinen ja liikun paljon, mutta lenkkipolullakin mietin helposti töitä. Väitöstyön loppuvaiheessa kokeilin satulaan palaamista monien vuosien jälkeen, ja jaksamiseni parani välittömästi. Hevosen kanssa pysyn kiinni nykyhetkessä eikä ajatus ei pääse karkailemaan muualle.
DI Marja Rinteen kemian tekniikan ja metallurgian väitöskirja Prospective life cycle assessment of hydrometallurgical cobalt processes for the battery value chain tarkastettiin Aalto-yliopistossa 4.10.2024. Vastaväittäjänä toimi Associate Professor Rickard Arvidsson Chalmersin teknillisestä yliopistosta Ruotsista ja kustoksena professori Mari Lundström Aalto-yliopistosta.
Lue lisää:
Marja Rinne Orcid-tietokannassa
Ainutlaatuinen tutkimus: Selvittääkö tekoäly akkukierrätyksen sokkelon?
”Akkujen valmistaminen on vielä kaukana vihreästä teknologiasta”
Pitkä työkokemus ja väitös tuottivat kamalan tehokkaan jätevesien puhdistajan
Uusi menetelmä säästää raaka-aineita akkujen kierrätyksessä
