KEMIA 1/2012 Kemi Sanyo_GWB_adv_U500VX_148x210mm_nw_22676 GWB Finland 15-9-11 14:34 Pagina 1 SATA- VUOTIAAN kemistin huikea ura VAUHTIA yhteistyöhön, laboratoriot SANYO-pakastimessa näytteesi ovat turvassa Uudessa SANYO MDF-U500VX-syväjääpakastimessa on ainutlaatuinen Tuplaturvaratkaisu. Vaikka kompressori rikkoutuisi, toinen jatkaa toimintaa ja pitää näytteet kylminä. SANYO ja GWB KOHTI kierrätysyhteiskuntaa Innovatiivinen Tuplaturva VUOHET kirjastojen valtiaina Luotettava l Äärimmäinen säilytysturva kaksoisjäähdytysjärjestelmällä l Mullistava VIP PLUS eriste maksimoi säilytystilan l Noin 15 %:n energiansäästö ECO mode toiminnolla l Käyttäjäystävällisyyttä data log toiminnoilla Oy G.W. Berg & Co. AB Mäkituvantie 7 FI-01511, Vantaa Finland Telephone: + 358 201 255255 Email: gwb@gwb.fi Website: http://www.gwb.fi -86 Dual Cool Technology
Bruker Optics The PEAK in Research FT-IR VERTEX Series When Bruker Optics set the bar for research FT-IR spectrometers, we knew that someday we would have to raise it. The VERTEX Series is the culmination of everything Bruker Optics has pioneered and developed in over 30 years. Flexibility The VERTEX Series is built on a fully upgradeable optics platform that is designed with the utmost flexibility in mind. VERTEX spectrometers share a wide range of features, including the BRuker Artificial Intelligence Network (BRAIN), Automatic Component Recognition (ACR), the Plug & Play Ethernet connection and Automatic Accessory Recognition (AAR). VERTEX 80 VERTEX 70v VERTEX 80v Performance The VERTEX 80 series FT-IR spectrometers are based on the new UltraScan TM interferometer which utilizes precise wearfree linear air bearing scanner with TrueAlignment TM technology to provide PEAK spectral resolution. Vacuum The new VERTEX 70v and VERTEX 80v evacuable optics benches can eliminate atmospheric moisture absorptions for ultimate sensitivity and stability. Entry level The VERTEX 70 is a routine to research FT-IR spectrometer that is equipped with pre-aligned optical components and the field proven stable RockSolid interferometer. VERTEX 70 Bruker Optics Scandinavia AB Vallgatan 5 SE-170 67 Solna Sweden Tel. +46 (0)8-655 25 30 Tel: +358-400-426438 (FIN) optics@bruker.se Contact us for more details: www.brukeroptics.com think forward FT-IR
Elatusainekeittimet ja maljanvalulaitteet Maljanvalulaitteet, annostelijat ja laimentimet
SISÄLLYS Radionrakentaja, räjäytysekspertti, bassolaulaja ja nörtti. Satavuotiaalla kemistiveteraanilla on monta taitoa. (s. 6) 40 Ammattilaiset uskovat: Laboratorioiden tulevaisuus on yhteistyössä Sanna Alajoki ja Päivi Ikonen 34 NÄKÖKULMA Ekologista rikkihiiltä Anja Nystén 34 KEMIA SILLOIN ENNEN 43 Pelihimo kuriin pillerillä Arja-Leena Paavola ja Päivi Ikonen 46 Suomalaisuutuus tähtää maailmalle Fotoakustinen ilmaisin taipuu moneen sovellukseen Sanna Alajoki 6 Satavuotiaan Olavi Jäntin huikea ura Kemistiviikarista puolustusvoimien luottotutkijaksi Jaana Koverola 10 TÄTÄ MIELTÄ Rahoituksen puute vie tutkijalta työn tai ilon siitä Leena Valmu 12 Harvinaiset maametallit pyörittävät maailmaa Jarmo Wallenius Olavi Jäntin kotialbumista 35 PIENI SUURI NANO Nanolla poweria polttokennoihin Maija Pohjakallio 36 KEMIAN VUOSI Kemian yö huipensi juhlavuoden Kemia tuli lähelle Hollywoodia hämäläisittäin Leena Laitinen, Sanna Alajoki ja Sirpa Kauppila 38 NAISET JA KEMIA Margarethe von Wrangell oli ruhtinatar ja maatalouskemisti Sisko Loikkanen 48 Tulevaisuuden Eurooppa tekee Jätteestä energiaa Sanna Alajoki ja Elina Saarinen 50 Kanadalaisprofessori kehittää Kasvikuiduista uusiutuvia materiaaleja Tuija Käyhkö 53 Yrityksestä ja erehdyksestä teoreettiseen tutkimukseen Katalyysi avautuu tietokoneella Lauri Lehtinen 54 Vuohet ja vasikat kirjastojen herroina Pergamentti oli keskiajan paperi Pekka T. Heikura 57 KEEMIKKO Kaikki pelaa 58 ULKOMAILTA 60 HENKILÖUUTISIA 16 AJANKOHTAISTA Hidasteita matkalla Kohti kierrätysyhteiskuntaa Leena Laitinen 18 UUTISIA 24 VIHREÄT SIVUT Scanstockphoto 64 SEURASIVUT 66 KEMIAA KOKO ELÄMÄ Puhdasta vettä pikasuodattimilla Jari Kettunen Mitä meillä olisi ilman harvinaisia maametalleja? Ei ainakaan ipodeja. (s. 12) Scanstockphoto 30 TUTKIMUKSESSA TAPAHTUU Miksi vuohet olivat keskiajan kirjastojen kuninkaita? Se selviää sivulta 54. Hedelmäpeli voi koukuttaa kuin heroiini. Katkaisuavuksi toivotaan opiaatinsalpaajia. (s. 43) Scanstockphoto 4 KEMIA 1/2012
Pääkirjoitus 7. helmikuuta 2012 KEMIA Kemi Vol. 39 Coden: KMKMAA ISSN 0355-1628 Toimitus Redaktion Office Pohjantie 3, FIN-02100 Espoo puh. 0400 578 901 faksi 09 3296 1520 toimitus@kemia-lehti.fi Päätoimittaja Chefredaktör Editor-in-Chief DI Leena Laitinen 040 577 8850 leena.laitinen@kemia-lehti.fi Toimituspäällikkö Redaktionschef Managing Editor Päivi Ikonen 0400 139 948 paivi.ikonen@kemia-lehti.fi Taitto Layout K-Systems Contacts Oy Päivi Kaikkonen 03 714 1614 taitto@kemia-lehti.fi Sihteeri Sekreterare Secretary Irja Hagelberg 0400 578 901 irja.hagelberg@kempulssi.fi Vakituinen avustaja Permanent medarbetare Contributing Editor Sanna Alajoki 040 827 9727 sanna.alajoki@kemia-lehti.fi Ilmoitukset Annonser Advertisements ilmoitukset@kemia-lehti.fi Myyntipäällikkö Forsäljningschef Sales Manager Kalevi Sinisalmi 044 539 0908 kalevi.sinisalmi@kemia-lehti.fi Tilaukset Prenumerationer Subscriptions puh. 0400 578 901, faksi 09 3296 1520 tilaukset@kemia-lehti.fi Tilaushinnat Kotimaassa 99 euroa (kestotilaus 89 euroa), muut maat 120 euroa Kouluille 49 euroa, www.aikakaus.fi Prenumerationspris i Finland 99 euro, övriga länder 120 euro Subscription price (out of Finland) EUR 120 Irtonumero/Lösnummer/Single copy EUR 15 (special issue 5/2012 EUR 19) Osoitteenmuutokset Suomen Kemian Seura puh. 010 425 6300, faksi 010 425 6309 toimisto@kemianseura.fi Kustantaja Utgivare Publisher Kempulssi Oy Toimitusjohtaja Verkst. direktör Managing Director Leena Laitinen Pohjantie 3, FIN-02100 Espoo puh. 040 577 8850 leena.laitinen@kemia-lehti.fi Toimitusneuvosto Redaktionsråd Editorial Board Laboratoriopäällikkö Susanna Eerola, Roal Oy Toimitusjohtaja Saara Hassinen, SalWe Oy Professori Matti Hotokka, Åbo Akademi Toimituspäällikkö Päivi Ikonen, Kemia-Kemi Tutkija Helena Laavi, Aalto-yliopisto Päätoimittaja Leena Laitinen, Kemia-Kemi Professori Jan Lundell, Jyväskylän yliopisto Apulaisjohtaja Juha Pyötsiä, Kemianteollisuus ry Professori Markku Räsänen, Helsingin yliopisto Tiedotuspäällikkö Sakari Sohlberg, VTT Yli sietorajan Kierrätys on tätä nykyä merkittävää liiketoimintaa ja osa globaalia taloutta, hyvässä ja pahassa. Tiedostamme luonnonvarojen ja puhtaan ympäristön rajallisuuden ja ymmärrämme, että arvoaineet kannattaa ottaa talteen ja haitta-aineet poistaa kierrosta. Käytännössä emme silti ota riittävän vakavasti sitä, että maapallon kantokyky on ylitetty sukupolvi sitten, kuten professori Juha Kaila tässä lehdessä muistuttaa. Seurauksena on eriasteisia ekokatastrofeja, joista lähiesimerkin antaa huonovointinen Itämeri. Tilanteen parantamiseen on uhrattu kansainvälisin ponnistuksin valtavasti työtä ja rahaa, ja hyviä tuloksia on jo saatu. Sitä sokeeraavampia ovat tuoreet uutiset venäläisen lannoitetehtaan holtittomista fosforipäästöistä Suomenlahteen. Vaikka todisteet ovat tiskissä, Fosforitin tehtaan omistava kaivosjätti EuroChem kiistää pokerina vastuunsa. Jätekipsivuoren päästöt saataisiin kemiallisen fosforinpoiston avulla kuriin summalla, joka on murto-osa EuroChemin omistajan, miljardööri Andrei Melnitšenkon luksushuvijahdin hinnasta. Eikö oligarkkia haittaa, että risteily leväsotkun keskellä voi pilata hyvän hankinnan? Suomessa vastaavan koulun kävi aikanaan Kemira, jonka Uudenkaupungin lannoitetehdas kuormitti raskaasti kaupungin lähivesiä. Oppi meni perille kantapään kautta, ja päästöt saatiin vuosien jälkeen hallintaan 1980-luvulla. Tuore tilanne on päällä Talvivaaran kaivoksen vaikutusalueella Kainuussa. Odotukset olivat korkealla ja ennakkojulkisuus poikkeuksellisen myönteistä myös Kemia-lehdessä, kun yhtiö ryhtyi käynnistämään uraauurtavaan bioliuotusprosessiin perustuvaa tuotantoaan. Sitä nolompina näyttäytyvät nyt haparoinnit viestinnässä ja ennakoitua suurempien ympäristöhaittojen korjaustoimissa. Yritys vakuuttaa ottaneensa opiksi, mutta likaantuneen maineen puhdistaminen on melkein yhtä vaikeaa kuin likaantuneen ympäristön. Sekä Kemiran että Talvivaaran tapauksissa tärkeän työllistäjän päästöjä siedettiin melko pitkään ennen asian ryöpsähtämistä julkisuuteen Fosforitin tapauksessa siedettäisiin yhä, elleivät Suomen ympäristökeskuksen tutkijat olisi julkistaneet havaintojaan. Tehtaat jatkavat ympäristön kuormittamista ja aasialaislapset kännyköiden paistamista paistinpannulla niin kauan kuin hiljaa hyväksymme talouskasvun hinnaksi luonnon ja terveyden tärveltymisen. Aikakauslehtien Liiton jäsenlehti Painos Upplaga Printing order 4 800 Forssa Print, Forssa 2012 ISO 9002 Karolliina Ek 1/2012 KEMIA 5
Satavuotias Olavi Jäntti juhli merkkipäiväänsä perheen, ystävien ja kukkien keskellä marraskuussa 2011. 6 KEMIA 1/2012
Satavuotiaan Olavi Jäntin huikea ura Kemistiviikarista puolustusvoimien luottotutkijaksi Viime syksynä satavuotispäiviään juhlinut professori Olavi Jäntti seuraa tarkasti kemian alan kehitystä ja pitää kuntoaan yllä porraskiipeilyharjoituksin. Jaana Koverola Olavi Jäntti Syntyi Vilppulassa 3.11.1911. Asuu Helsingissä. Ylioppilas Tampereen Lyseosta 1930, FM Helsingin yliopistosta 1937, FT 1960. Teknillisen korkeakoulun analyyttisen kemian dosentti 1963. Professorin arvonimi 1970. Pääosa työurasta Puolustusvoimien Tutkimuskeskuksessa kemistinä ja laboratorionjohtajana. Eläkkeelle 1971, jonka jälkeen työssä VTT:n turvelaboratoriossa ja Seismologisessa laitoksessa. Tärkein harrastus musiikki. Laulanut mm. Ylioppilaskunnan Laulajissa, soittaa pianoa ja kontrabassoa. Puoliso Annikki Jäntti, 95. Kolme lasta, seitsemän lastenlasta, viisi lastenlastenlasta. Olavi Jäntin kotialbumi Monen tulevan tutkijan tapaan Olavi Jäntti, 100, innostui luonnontieteistä ja tekniikasta jo polvenkorkuisena. Isän ajan vei työ pahankuristen poikien kasvatuslaitoksen johtajana, ja oma poika tunsi itsensä hieman yksinäiseksi, kunnes sai tärkeän lahjan: Ilmari Jäämaan Nuorten kokeilijain ja keksijäin kirjan. Sen avulla rakentelin kaikenlaisia fysikaalisia kojeita, kipinäinduktorin muun muassa. Vuonna 1925 alkoi radiotoiminta, ja se innosti tekemään oman radion, Jäntti kertoo. Tekninen askartelu toi sorminäppäryyttä ja kätevyyttä, joka kantoi pitkälle elämässä. Sotien jälkeen tutkijana toimiessani jouduin opastamaan professoreita käytännön töissä. Sainkin niistä niin hyvät todistukset, että niillä pääsin myöhemmin moneen virkaan. Kemiasta Jäntti viehättyi Tampereen Lyseossa, jossa hänen kemianopettajanaan toimi Jussi Kahilus. Tämä oli kirjoittanut aiheesta myös oppikirjan. Kemian alkeet kului Jäntin käsissä sekä koulussa että vapaa-aikana, ja hän rakensi kotiinsa pienen laboratorion, jossa saattoi tehdä omia kokeitaan. Erinomaiset kemian taidot saattoivat nuoren miehen kerran pahaan pulaankin. Meille tuli lukiossa ranskan opettajaksi Alviina Tikander, joka käytti niin paljon hajuvettä, että koko luokka haisi kuin Saaronin lilja, Jäntti muistelee. Luokan pojat päättivätkin ryhtyä vastahyökkäykseen omilla hajuillaan. Niiden järjestäminen sälytettiin Jäntin kontolle, joka teki työtä käskettyä ja asensi rikkivedyn kehittimen luokan kaakeliuuniin. Sieltä tuli kamala rikkivedyn haju. Kun Tikander saapui tunnille, hän nosti semmoisen metelin, että minun täytyi tunnustaa, että minä sen tein. Rangaistus kolttosesta näkyi seuraavassa todistuksessa: ranskan numero oli pudonnut yhdeksästä neloseen. Tossutanssiaiset ongelmanratkaisijana Talvisodan syttyessä marraskuussa 1939 Olavi Jäntti oli jo nuori kemian maisteri ja työssä Valtion maanviljelyskemiallisessa laboratoriossa, jonka toiminta kuitenkin pantiin sodan takia jäihin. Silloin tapasin Artturi I. Virtasen, meidän ensimmäisen Nobel-kemistin, ja sanoin hänelle, että tässä olisi joutilas kemisti, jota ei ole kutsuttu sotaväkeen. Virtanen neuvoi Jänttiä ottamaan yhteyttä Puolustusvoimien kemialliseen koelaitokseen, josta työpaikka järjestyikin. Siellä teimme silikageeliä tarkoituksenamme puhdistaa käytettyjä voiteluaineita, hyvin tuloksin. Jatkosodan vuodet Jäntti taisteli Karjalankannaksella ja palasi rintamalta kotiuduttuaan takaisin Tampereelle. Teknillisen opiston laboratoriotöiden opettajana 1/2012 KEMIA 7
Olli-poika kasvoi kasvatuslaitoksessa, jonka asukkien kanssa hän ei kuitenkaan saanut olla missään tekemisissä. Pahankurisista pojista yritettiin tehdä muun muassa räätäleitä. Kuvat: Olavi Jäntin kotialbumi ja Suomen Gummitehtaan nokitutkimuksissa vierähti pari vuotta, kunnes armeijan leivistä löytyi uusi, kiinnostavampi paikka. Pääsin 1947 kemistiksi Puolustusvoimien Tutkimuskeskukseen, joka toimi Helsingissä Harakan saaressa. Siellä etenin ajan myötä laboratorion johtajaksi ja siellä viihdyin eläkeikään asti. Harakan ajoilta Jäntillä riittää kerrottavaksi hauska tarina toisensa jälkeen, kemisti kun ei epäröinyt käydä käsiksi tehtävään kuin tehtävään. Keskuksen fyysikot saivat kerran lääkintäosastolta pyynnön selvittää, mitä tapahtuu panssarivaunun sisällä, kun se on saanut osuman ammuksesta tai miinasta. Fyysikkojen mielestä työ oli mahdoton, Jäntistä ei, joten hän pani ongelman hautumaan. Pulma lähti ratkeamaan tossutanssiaisten ansiosta. Ne järjestettiin meillä kotona vaimoni Annikin syntymäpäivän kunniaksi. Professori Heikki Miekk-oja toi hänelle lahjaksi tiiliskiven kokoisen Metalliopin. Sen sisällysluettelosta löysin ratkaisevan sanan myötöraja. Ennestään tiedettiin, että kun torpedo osuu sotalaivaan, kannelle saapuva värähdysliike katkaisee siellä seisovien jalkaluut. Tankin kolhussa kytkintä painavan jalka menee muusiksi nilkkaa myöten. Kun tankin massa on paljon pienempi sotalaivan massaa, tuli mieleen tutkia tankin liikkeitä myötörajaa hyväksi käyttäen. Armeijan varikolta Jäntti sai tutkimuskohteekseen vanhan tankin. Sen sisään sähköteknikot asensivat painepiirturin, jossa oli 10 paineanturia eri jäykkyyksin. Sitten piti räjäyttää kolmen kilon trotyylipanoksia lähellä tankkia ensin 50 metrin, sitten 25 metrin päässä ja niin edelleen. Muutaman räjäytyksen jälkeen fyysikot nousivat kapinaan. Minulta ei kysytty mitään, mutta insinöörioppilaskokelas lähetettiin tiedustelemaan akateemikko Pekka Jauholta, onko tuollaisessa räjäyttelemisessä mitään järkeä. Jauho kehotti jatkamaan loppuun asti. Niin tapahtui. Tulos piirrettiin sitten koordinaatistoon, jossa ordinaattana oli etäisyyden logaritmi ja abskissana tankin seinän liike. Kuvaaja nousi pystysuunnassa aivan suorana, kunnes vaakasuunta saavutti 30 senttiä, jossa abskissa oli vaakasuora. Tämä oli sopusoinnussa ajajan nilkkahavainnon kanssa. Tankin seinän värähdysluku on niin suuri, että elollinen aine tuhoutuu koskettaessaan tankin seinää. Eläkeläisenä tietokonenörtiksi Toinen mieleen painunut tutkimus liittyi merivoimien laivaston syvyysluotauksiin. Kun kaikuluotaimen piirturi piirsi sinistä käyrää paperirullalle, huomattiin, että viiva vähitellen häipyi olemattomiin. Kynälläkään ei kannattanut ryhtyä viivaa vahvistamaan, sillä monen päivän urakka olisi ollut liian työläs. Paperissa oli siis jotakin vialla. Tervakoskelta tuli meille tutkittavaksi iso pino paperirullia. Kun kastelimme paperia kadmiumjodidissa, saimme selville, missä ongelma piili. Paperi sisälsi valkaisun jäljiltä vielä niin paljon klooria, että se sai sinisen viivan katoamaan. Kemian opiskelija tienasi rahaa elämiseen soittamalla huonompaa musiikkia tanssiorkesterissa. Kemistien ratkaisu oli käsitellä paperi vakuumikaapissa ensin ammoniakilla ja sen jälkeen hiilihapolla. Lopputuloksena paperin ph oli noin 5, ja nyt siniväri pysyi siinä lujasti kiinni. Kaikuluotaajat olivat hyvin tyytyväisiä, kun pääsivät jatkamaan töitä. Harakassa Jäntti näki läheltä myös Suomen tietokoneistumisen ensi askeleet. Tutkimuskeskus sai vuonna 1965 puolustusvoimien ensimmäisen täystietokoneen, jonka äärellä alkuun häärivät lähinnä insinöörioppilaskokelaat, siviilissä teekkarit. Vähitellen tietokoneet alkoivat kuitenkin kiinnostaa myös laboratorionjohtajaa, jopa siinä määrin, että hän 60-vuotiaana eläkeläisenä loi itselleen vielä uuden ammatin ohjelmoinnista. Muutama vuosi kului kiehtovissa ohjelmointitöissä ensin VTT:ssä turvelaboratoriossa ja sen jälkeen Seismologisessa laitoksessa. Tutkija Pekka Saastamoinen kaipasi kerran siellä ohjelmaa, joka tekisi kolmiulotteisen kuvan anturien mittaamasta maanjäristysten tärinästä. Pari vuotta meni ennen kuin sain ohjelman valmiiksi. Suurin urakka, jonka olen eläkkeellä ollessani tehnyt. Liikunta ja seuratoiminta pitävät kunnossa Kunnioitettavaan ikään yltäneen kemistin on pitänyt hyvässä kunnossa aktiivinen liikuntaharrastus. 8 KEMIA 1/2012
Talvisodan aikana nuori kemisti tutki käytettyjen voiteluaineiden puhdistamista uudelleenkäyttöön. Vuonna 1939 aloitin tenniksen, ja sitä pelasin säännöllisesti kaksi kertaa viikossa. Tennistä jatkoin siihen asti, kunnes näkö heikkeni niin, etten enää erottanut palloa, Jäntti kertoo. Kävely sen sijaan sujuu yhä. Eläkkeelle jäätyään Jäntti otti ohjelmaansa kuntoilun kerrostalon portaissa. Kotona asuessani kävelin raput kolme kerrosta ylös ja alas useamman kerran päivässä. Nyt hoitokodissa kävelen päivittäin viisi kerrosta ylöspäin. Alas tulen kyllä hissillä. Liikuntaa Jäntti saa myös käydessään tervehtimässä Annikki-vaimoaan, joka asuu puolisonsa kanssa samassa hoitokodissa mutta eri kerroksessa. Mielen virkeyttä tuo muun muassa yhdistystoiminta. Olavi Jäntti on toiminut pitkään Suomalaisten Kemistien Seuran innokkaana jäsenenä, joka kannustaa myös nuoria kemistejä hankkimaan itselleen hyviä harrastuksia. Hän itse ideoi aikanaan seuran järjestämät jatkokoulutuskurssit ja oli mukana myös monien suunnittelussa. Ensimmäisen kerran Jäntti esitelmöi seuran kokouksessa pian sotien jälkeen. Tohtori Hentola pyysi minua kertomaan seuran jäsenille sotakorvausteollisuudelle tehtävistä analyyseista, joita minä olin kehittämässä Puolustusvoimien Tutkimuskeskuksessa. Sehän oli silloin uutta ja vaativaa työtä, jossa pantiin päivän jatkoksi yötäkin. Minulla oli kokouksessa mukanani itse rakentamani laitteet, joilla tehtiin punametallin analyyseja. Luennon aikana eli kahdessa tunnissa saatiin analyysi valmiiksi. Jälkeenpäin sainkin kiitoksia, että harvoin kuulee näin hyvin pidettyä ja näin hyvin demonstroitua esitelmää. Jäntti on kautta vuosikymmenten ollut myös kiitollinen kuulija, kun luennointivuorossa ovat olleet seuratoverit ja kollegat. Seuran kokouksissa kaikkiaan on ollut hyvin mielenkiintoisia esitelmiä, joita olen kuunnellut korvat pystyssä. Samoin Kemia-lehti on ollut kiinnostavaa luettavaa. Siinä on hyviä, ajan tasalla pitäviä artikkeleita. Puolustusvoimien Tutkimuskeskuksen laboratorionjohtaja kokosi joukkonsa valokuvaan. Jaana Koverola on laajennetun luonnontieteen tutkija ja Olavi Jäntin tytär. jaana.koverola@quintile72.net Kemistitoiminta on ollut Olavi Jäntille (toinen vas.) tärkeä asia. Kemian Päivien juhlaillallista nautitaan Kalastajatorpalla. 1/2012 KEMIA 9
TÄTÄ MIELTÄ Rahoituksen puute vie tutkijalta työn tai ilon siitä SUOMESSA satsataan bioalan tutkimukseen selvästi vähemmän kuin monissa muissa maissa. Korkeakoulujen tutkimukselle ja opetukselle myönnettävä yhteensäkin vaatimaton rahoitus niputetaan keskusteluissa usein samaan virkkeeseen. Alan koulutusta on kuitenkin lisätty samalla, kun tutkimusrahoitusta on leikattu. Ristiriita piileekin biotieteiden ylikoulutuksen ja alan työpaikkojen vähäisyyden välillä. Valtio synnytti samanaikaisesti odotuksen Bio-Nokiasta ja siirsi korkeakoulut tulospalkkaukseen, jossa ne saavat rahaa opiskelijamäärien mukaan. Mutta kun työmarkkinat eivät ime, jää suurin osa tekemään tohtorintutkintoa. Se sopii hyvin valtionjohdolle, joka kilpailukyvyn turvaamiseksi hyperventiloi korkeakoulutuskiiman kourissa. Tutkija löytää kyllä rahoituksen väitöskirjalleen ja sitä seuraavalle post doc -kaudelle. Aktiivinen potkaisu ulkomaille auttaa monia. Paluumuuttajallekin rahaa vielä löytyy, mutta sitten kilpailu kovenee. Lopullinen seinä on vastassa, kun akatemian rahoitus on käytetty eikä toista kautta enää saa. Pätkät säätiöiden apurahoilla on koluttu eikä harvoihin yliopistovirkoihin ole asiaa, koska ei ole professorin vaimon ystävä. firmoja. Vain harva niistä kuitenkaan pärjää. Bioala on liian pitkäjänteistä kvartaalimittareihin tottuneille riskisijoittajille. IT-maailmasta Suomelle on tuttu malli, jossa iso vakaa toimija ostaa innovaatioita ympärille rakentuvilta alihankintayrityksiltä. Muualla Euroopassa lääkejätit lisensoivat itselleen keksintöjä rahoittaen sekä akateemista tutkimusta että yritysten syntymistä. Alan harvat suomalaistoimijat ovat valinneet tärkeämmäksi kanavoida voittonsa osakkeenomistajien taskuun. ONKO tällä tieteentekijän näkökulmalla laajempaa merkitystä? Yhteiskunta maksaa reippaasti bioalan tutkijoiden koulutuksesta. Eikö sitä siis har- mita, jos tohtori vaihtaakin sihteeriksi isänsä rakennusfirmaan? Biolääketieteen koulutukseen pantu raha on monin verroin arvokkaampaa kuin esimerkiksi peliteollisuuteen sijoitettu. Se on pitkäaikainen sijoitus, jonka hedelmiä voi kerätä vuosien kuluttua terveydenhuollon kehittymisenä ja yhteiskunnan hyvinvointina. Työhyvinvointia korostavana aikana tahdon vielä alleviivata tutkimusrahoituksen vähentämisen merkitystä yksittäisen tieteentekijän hyvinvoinnille. Bioalalla se laskee silmissä, koska työpaikkojen normaalia vaihtuvuutta ei ole. Tutkijat kestävät ala-arvoisia palkkoja, epäinhimillisiä pätkätöitä ja epäoikeudenmukaista johtamista vain siksi, että muuta vaihtoehtoa ei ole. leena.valmu@helsinki.fi SYSTEEMI on synnyttänyt itsetoimintaisen ikärasismin, jossa syrjitään keski-ikäistä, isolla asuntolainalla hankitussa kodissaan paria murrosikäistä elättävää tieteentekijää. Amerikassa vastaava huippuosaaja on ryhmän kunnioitettu senioritutkija, jolle toimiva rahoitussysteemi takaa vakaan toimentulon. Eniten epäilyä bioalan tohtoreiden työtilanteen suhteen on kuulunut kouluttavien tahojen suunnalta. Onko tilanne oikeasti huono? Kun helsinkiläinen tutkimusinstituutti hakee laboranttia, yli 90 prosenttia hakijoista on tohtoreita. Pienemmän yliopistokaupungin väitelleet biotieteilijät pyrkivät lääketieteelliseen saadakseen työtä edes lääkärinä. Koulutusinstituutit valmistelevat kursseja, joiden pääasiallinen tavoite on lisätä tohtoreiden liikeelämän taitoja ja saada heidät työllistymään. Mutta eivätkö tohtorit pääse yrityksiin, koska heillä ei ole bisnesosaamista, vai eikö bioalan yritystyöpaikkoja vain ole riittävästi? Bio-Nokiaa ei syntynyt, mutta biokeskuksiin on toki perustettu pieniä alan Lasse Rantanen Leena Valmu on filosofian tohtori ja biokemian dosentti Helsingin yliopistossa. 10 KEMIA 1/2012
alan johtavat toimijat ja tuotemerkit koottuna saman katon alle HelsinGin messukeskus 18.-19. HuHTikuuTa 2012 ProsessiTeollisuus & analyysitekniikka2012 Suomen merkittävin prosessiteknisen tuotannon ja analytiikan ratkaisujen ammattitapahtuma vieraile kevään 2012 merkittävimmässä teollisuuden ammattitapahtumassa Tule ammattitapahtumaan... tapaamaan alan toimijoita löytämään uusia toimittajia tutustumaan viimeisimpiin tekniikoihin näkemään uutuustuotteita tapaamaan alan kollegoita luomaan uusia kontakteja kuuntelemaan seminaareja kahden tapahtumapäivän aikana on luvassa paljon aktiviteetteja ja seminaareja. Täysin maksutta! Seminaarilavalla klo16.30 huhtikuuta 18. TerveTuloa maksuttomaan alan verkoistoitumistilaisuuteen Yhteistyökumppanit: Lue lisää ja rekisteröidy maksutta käyttäen koodia 6464 osoitteessa www.easyfairs.com/prosanahki
Harvinaiset maametallit pyörittävät maailmaa Moderni yhteiskunta ei tule toimeen ilman maametalleja. Arvoaineista uhkaa kuitenkin tulla huutava pula, sillä niiden tuotantoa hallitseva Kiina on vääntänyt vientihanat lähes kiinni. Jarmo Wallenius 2000-luvulla ihmiskunta on paljolti omaa syytään ajautunut vaikeuk- Hopeanhohtoiset REEmetallit ovat kietoneet koko maailman pauloihinsa. Ilman niitä moderni tietoyhteiskunta lamaantuisi. James Cameronin Avatar-elokuvassa eletään 22. vuosisadan puoliväliä. Alpha Centaurin kaksoistähtien Polyphemusplaneetan Pandora-kuuhun lähetetty siirtokunta etsii kuun kamarasta arvokasta, harvinaista metallia nimeltä unobtanium. 20 miljoonaa dollaria kilolta maksavalla aineella on poikkeuksellisia magneettisia ja suprajohtavia ominaisuuksia. Ihmiskunnan ei onneksi tarvitse lähteä jahtaamaan tavoittamattomia alkuaineita 4,37 valovuoden päähän. Harvinaisia maametalleja (rare earth element, REE) on sekä jalkojemme alla että rikastettuina jokapäiväisessä käytössämme. Moderni informaatioyhteiskunta ei pyörisi ilman harvinaisia maametalleja. Autot eivät rullaisi maanteillä, digitaalinen data ei tallentuisi tietokoneen kovalevylle eikä siirtyisi nopeasti optisia kuituja pitkin. Teletekniikka, viihde-elektroniikka ja oraalla oleva vihreä teknologia olisivat pulassa ilman REEaineita ja -yhdisteitä. Niitä tarvitsevat myös energiantuotanto ja lentokoneteollisuus. REE-aineita on luonnehdittu 21. vuosisadan öljyksi ja niiden etsintää uuden Maailman tunnetut REE-varannot ovat noin 110 miljoonaa tonnia, jotka jakautuvat seuraavasti: Valtio Prosenttiosuus Kiina lähes 50 IVY-maat 17 Yhdysvallat 12 Intia 3 Australia 2 Muut maat yhteensä yli 16 Lähde: USGS Mineral Commodity Summaries 2011 / Critical Materials Strategy vuosisadan kultakuumeeksi. Etsintä myös tuottaa tuloksia, sillä prometiumia lukuun ottamatta harvinaisia maametalleja löytyy luonnosta paljon. Yleisintä eli ceriumia on maankuoressa yhtä paljon kuin kuparia ja harvinaisintakin, tuliumia, 200 kertaa enemmän kuin kultaa. Harvinaisiksi REE-aineita nimitetään siksi, että ne esiintyvät hyvin pieninä pitoisuuksina, eivät koskaan yksinään, ja jopa 200 erilaisessa mineraalityypissä. Harvinaiset maametallit eivät kykene helposti rikastumaan maankuoressa malmeiksi, ja niiden eristäminen toisistaan on vaikeaa. Kaikki tämä tekee kaivostoiminnasta kallista ja hankalaa. Huolestuttava Kiina-ilmiö 12 KEMIA 1/2012
Seitsemäntoista säihkyvää ainetta Harvinaiset maametallit ovat harmaita ja hopeanvärisiä, kiiltäviä, pehmeitä, taipuisia ja helposti muokattavia reaktiivisia alkuaineita, joilla on poikkeuksellisia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia. Harvinaisiin maametalleihin kuuluu jaksollisen järjestelmän kolmannen ryhmän 17 alkuainetta: skandium (järjestysluku 21) ja yttrium (39) sekä kaikki 15 lantanoidia (57 71) eli lantaani, cerium, praseodyymi, neodyymi, prometium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, tulium, ytterbium ja lutetium. Aineet skandiumista samariumiin luetaan raskaisiin (HREE) ja aineet siin päästämällä Kiinan hallitsemaan REE-markkinoita lähes yksinään. Kiinan osuus maailman tämänhetkisestä 135 000 tonnin vuosituotannosta on 97 prosenttia. europiumista lutetiumiin kevyisiin maametalleihin (LREE). Kolme kaupallisesti tärkeintä mineraalia, joista REE-aineita saadaan, ovat monatsiitti, bastnäsiitti ja ioniadsorptiosavi. Monatsiitti ja bastnäsiitti ovat kevyiden LREE-aineiden lähteitä. Ioniadsorptiosavesta taas löytyy raskaampia HREE-metalleja. Uloimpien elektronien samanlaisen järjestyksen vuoksi harvinaiset maametallit voivat korvata toisiaan kiderakenteissa. Elektronikuorten samankaltainen luonne antaa niille yhteneviä ominaisuuksia, joita ovat esimerkiksi elektropositiivisuus ja poikkeukselliset magneettiset ja optiset ominaisuudet. Lisäksi Kiinalla on hallussaan puolet kaikista tunnetuista harvinaisten maametallien reserveistä. Valtaosa maan nykyisestä REE-tuotannosta on peräisin Keski-Mongoliassa sijaitsevasta Baotoun kaivoksesta. Vielä 1980-luvulla maailman silloisesta 60 000 tonnin vuosituotannosta tuli Kiinasta vain reilu neljäsosa. Idän jättiläinen alkoi kuitenkin kehittää strategiaansa tarjoamalla REE-metalleja niin edullisesti, että jopa Yhdysvallat joutui kannattavuussyistä sulkemaan parhaan kaivoksensa vuonna 2001. Viime vuonna Mountain Passin kaivos Kaliforniassa päätettiin tosin käynnistää uudelleen, kun Kiina oli viime vuosikymmenen puolivälistä lähtien systemaattisesti vähentänyt REE-metalleja sisältävien mineraalien vientiä. Nyt Kiina haluaa jalostaa ne arvokkaiksi lopputuotteiksi itse. Todelliseen pulaan jouduttiin, kun Kiina vuonna 2010 pudotti vientinsä 24 000 tonniin. Kysyntä maailmalla on reilusti suurempi. Jo vuonna 2007 harvinaisia maametalleja käytettiin erilaisten tuotteiden valmistukseen 100 000 tonnia, kertoo Yalen yliopiston tutkijoiden raportti. Määrän arvioidaan kaksinkertaistuvan vuoteen 2015 mennessä. Kun REE-aineiden käyttökohteiden lukumäärä lisäksi kasvaa nopeasti, harvinaisten maametallien hinnat ovat moninkertaistuneet muutamassa vuodessa. Pebby Greb/USDA ARS Harvinaisten maametallien oksideja ryhmäkuvassa. Takana keskellä tumma praseodyymi, siitä myötäpäivään cerium, lantaani, neodyymi, samarium ja vasemmassa yläkulmassa suomalaisen Johan Gadolinin kunniaksi nimetty gadolinium. 1/2012 KEMIA 13
Scanstockphoto Joidenkin hinta on kausiluontoisesti jopa satakertaistunut. Pakon edessä käyntiin on polkaistu satakunta uutta kaivosprojektia eri puolilla maailmaa Grönlannista ja Kanadasta Brasiliaan ja Etelä-Afrikkaan, Tansaniasta ja Australiasta Malesiaan ja Vietnamiin. Otollista aluetta uusille löydöille on myös Suomi ja muu Fennoskandia, sillä täälläkin on samanlaista vanhaa prekambrista kilpeä. Uuden kaivoksen käyntiin saaminen vie kuitenkin kymmenisen vuotta. Toimintaa hidastavat muun muassa tiukentuvat ympäristölait. Kiinan ongelmana Mitä meillä olisi ilman REE-aineita? Ei ainakaan ipodeja, ei tabletteja, läppäreitä eikä taulutelevisioita. on jo nyt myös laiton kaivostoiminta. Kierrätystä ja korvaavia tuotteita Kiinan vienninrajoitustoimilla on sekä taloudellisia että poliittisia vaikuttimia, korostaa professori Raimo Väyrynen, joka luennoi aiheesta tammikuisilla Tekniikan päivillä. Rajoitukset ovat olleet isku erityisesti Japanille, jonne Kiina syksyllä 2010 kielsi REE-oksidien laivauksen kokonaan kalastusalusselkkauksen jälkeen. Väyrysen mukaan maailman kaup- Maametallit ovat monessa mukana Skandium (Sc) Alumiiniyhdisteinä pelimailoissa, polkupyörissä ja lentokoneissa. Luonnollistamassa elohopealampun valoa. Yttrium (Y) Lasereissa, suprajohteissa, laseissa, energiansäästölampuissa, loisteaineena tv-kuvaputkessa, kuituoptiikassa. Lantaani (La) Kameran linsseissä, hiilikaarilampuissa, akuissa, krakkauskatalyyteissä. Cerium (Ce) Hiontajauheena. Antamassa kellertävää väriä laseihin ja keraamisiin kohteisiin. Praseodyymi (Pr) REE-magneeteissa, lasereissa, magnesiumseoksena lentokoneen moottoreissa. Neodyymi (Nd) Magneeteissa, tietokoneen kovalevyissä, tuuliturbiineissa, hybridiautoissa, korvakuulokkeissa, taulutietokoneissa ja MP3-soittimissa. Aseteknologissa sovelluksissa, kuten ohjuksissa, lasertähtäimissä, helikopterin roottoreissa. Antamassa violettia väriä laseihin ja keraamisiin kohteisiin. Prometium (Pm) Atomiparistoissa, kelloissa ja sydämentahdistajissa. Samarium (Sm) Magneeteissa, lasereissa ja laseissa. Europium (Eu) Loisteaineena tvkuvan punaisen värin aikaansaamiseen. Energiansäästölampuissa ja optisissa kuiduissa. Gadolinium (Gd) Magneeteissa, tietokoneiden muisteissa, lasereissa, röntgenputkissa ja MR- ja NMRkuvantamislaitteissa, tulevaisuuden jääkaappien jäähdytystekniikassa. Terbium (Tb) Loisteaineena loisteja energiansäästölampuissa, magneeteissa. Dysprosium (Dy) Magneeteissa, lasereissa, aseteknologisissa sovelluksissa. Holmium (Ho) Voimakkaissa teollisuusmagneeteissa, lasereissa ja laseissa. Erbium (Er) Vahvistimena kuituoptisissa sovelluksissa. Tulium (Tm) Säädettävissä röntgenlaitteissa. Ytterbium (Yb) Infrapunalasereissa, aseteknologisissa sovelluksissa. Lutetium (Lu) PET-laitteistoissa, linsseissä ja laseissa, öljyteollisuuden katalyyteissä. 14 KEMIA 1/2012
Scanstockphoto Japanilainen Honda esitteli uuden hybridiautonsa vuonna 2011. Jokaisen auton akkuun tarvitaan kymmenkunta kiloa harvinaisia maametalleja. Rokokooajan löytö Ensimmäiset REE-metallit löydettiin harvinaisista oksidimineraaleista vuonna 1787 Ytterbyn kylästä Tukholman saaristosta, vain kivenheiton päässä nykyisten ruotsinlaivojen reitiltä. Aivan ensimmäistä mineraalia kutsuttiin aluksi ytterbiitiksi, mutta vuonna 1800 se sai uudeksi nimekseen gadoliniitti Turun akatemian professorin Johan Gadolinin mukaan. Hän oli jo vuonna 1789 onnistunut eristämään luutnantti Carl Axel Arrheniuksen löytämästä mineraalista tuntemattoman alkuaineen, yttriumin, oksidia. Vuonna 1803 Ruotsin Bastnäsistä löytyi tavallisinta REE-ainetta, ceriumia, joka 25. yleisin alkuaine. Runsaassa sadassa vuodessa kyettiin eristämään kaikki luonnossa esiintyvät 16 pajärjestö WTO on tuominnut Kiinan vienninrajoitustoimet laittomina. Kiina on torjunut väitteet, mutta ei toisaalta ole sulkenut pois mahdollisuutta muuttaa politiikkaansa. Tilanne elää. Muun muassa Venäjä on lupautunut tarpeen tullen huolehtimaan Saksan REE-kysynnästä. Japanilaiset ovat jo kehittämässä omia ratkaisujaan. Hitachi ja Toyota ovat alkaneet kierrättää harvinaisia maametalleja, joita arvioidaan löytyvän elektroniikkatuotteista, kovalevyjen magneeteista, ilmanvaihtojärjestelmien moottoreista ja hybridiautojen akuista 300 000 tonnin verran. Sekä Japanissa että Yhdysvalloissa etsitään aktiivisesti myös REE-magneettien korvaajia. Voimakkaisiin magneetteihin hupenee vuosittain viidennes harvinaisten maametallien kulutuksesta. REE-magneetteja onkin yritetty doupata muilla aineilla. Lisäksi perinteisiä, alumiinista, nikkelistä, raudasta ja koboltista valmistettuja kestomagneetteja on pyritty parantamaan muun muassa sintrauksen keinoin. Toistaiseksi tulokset ovat tosin jääneet heikoiksi. Uutta valoa tilanteeseen tuo Tokion yliopiston tutkijoiden viime kesänä julkaisema tutkimus. Tyynenmeren pohjaa poranneet geologit löysivät muutaman neliökilometrin alueelta REE-esiintymiä, REE-metallia. Viimeisinä löytyivät europium vuonna 1901 ja lutetium vuonna 1908. Fennoskandialla on ollut tärkeä rooli REE-metallien historiassa. REE-aineita tuotettiin myös kaupallisesti ensimmäiseksi Ruotsissa ja Norjassa. Niiden kaivosten monatsiitti-mineraalista löytyi lantaani- ja yttriumoksideja, joita käytettiin vuonna 1884 aloitetussa hehkulamppujen valmistuksessa. Toden teolla harvinaisia maametalleja ryhdyttiin kuitenkin etsimään ja hyödyntämään vasta 1950-luvulla. REE-aineiden varsinainen kaupallinen käyttö on jaettu kolmeen aikakauteen: monatsiitin aikaan 1950 1965, amerikkalaisen Mountain Passin aikaan 1965 1995 ja Kiinan aikaan 1995. jotka ovat kaksi kertaa suurempia kuin Kiinan tunnetut varannot. Japanilaisten mukaan merten pohjassa saattaa olla jopa tuhat kertaa enemmän REE-aineita kuin mantereiden maankuoressa. Kirjoittaja on fyysikko ja tiedetoimittaja. jarmowallenius@hotmail.com 1/2012 KEMIA 15
ajankohtaista Hidasteita matkalla Kohti kierrätysyhteiskuntaa Onko kierrätysyhteiskunta utopiaa vai realistinen tavoite? Tätä pohdittiin tammikuisilla Tekniikan päivillä Espoon Otaniemessä. Leena Laitinen Raaka-aineiden kulutuksen kiihtyvä kasvu lykkää tasapainoisen kierrätysyhteiskunnan saavuttamisen vähintään sukupolven päähän. Edes maksimaalinen kierrätys ei riitä kompensoimaan luonnonvarojen kysynnän kasvua. Tätä mieltä on jätehuoltoteknologian professori Juha Kaila Aalto-yliopiston insinööritieteiden korkeakoulusta. Tekniikan päivillä 13. tammikuuta puhunut Kaila ei silti tunnustaudu pessimistiksi vaan korostaa monia myönteisiä kehityssuuntia, jotka tosin jakautuvat globaalisti epätasaisesti. Jakelujärjestelmät täyttävät jo nykyisin valtaosin kierrätysyhteiskunnan vaatimukset ja ovat myös maailmanlaajuisesti tehokkaita. Kaikilla muillakin osa-alueilla on jo ryhdytty oi- keansuuntaisiin toimiin, mutta matkaan menee vielä aikaa. Suurimpana haasteena ovat järjestelmätason muutokset. Vielä emme kaikilta osin edes tiedä, miten voimme saada aikaan kestäviä muutoksia. Juhlapuheista konkretiaan Kierrätysyhteiskunta ei ole vain hieno juhlapuheen aihe vaan Kailan mukaan välttämätön to- Tuotteen suunnittelu kierrätettäväksi on välttämätön mutta ei vielä riittävä edellytys kierrätyksen onnistumiselle. Scanstockphoto 16 KEMIA 1/2012
teuttaa, jos ihmiskunta mielii säilyä ja voida hyvin. Maapallon kantokyky ylitettiin noin vuonna 1975. Tätä nykyä maapallon luonnonvarat kultakin vuodelta on käytetty jo alkusyksystä. Kun velka kasvaa, seurauksena on eriasteisia ekokatastrofeja, joita on jo sattunut. Esimerkiksi kalakantojen häviämisiä on todistettu eri alueilla. Lähivuosien ennusteet eivät näytä lupaavilta, sillä vuonna 2020 tarvitaan moninkertainen määrä terästä, alumiinia, muovia, paperia ja muita raaka-aineita vuoteen 1975 verrattuna. Kulutuksen seurauksena myös jätemäärät kasvavat tasaista tahtia. Kierrätyksellä voidaan hidastaa jätteiden määrän ja luonnonvarojen kysynnän kasvua, mutta ei niin paljon, että suunta kääntyisi. Kailan mukaan taustalla on sekä teknisiä että taloudellisia rajoitteita. Esimerkiksi paperinvalmistuksessa kierrätyskuidun osuus voi olla aivan maksimissaan 80 prosenttia. Hyvällä nykytasolla kierrätyskuidun osuus on noin 30 prosenttia. Ympäristönsuojelun ja kestävän kehityksen johtaja Ilkka V. Kojo Outotecista konkretisoi omassa puheenvuorossaan kierrätyksen vaikutuksia: Jokaista kierrätettyä paperitonnia kohti säästetään 17 puuta, 160 kilogrammaa kalkkikiveä, neljä tonnia höyryenergiaa, 225 kilowattituntia sähköä ja 227 kuutiometriä vettä. Tuotteet monimutkaistuvat Kierrätysyhteiskunnassa: Materiaalit kiertävät prosesseissa arvonsa säilyttäen. Luonnonvarojen ja energian käyttö on kestävällä tasolla. Tuotteiden valmistus ja käyttö kuluttaa mahdollisimman vähän luonnonvaroja. Tuotanto ja jakelu on tehokasta, jätteet kerätään ja hyödynnetään. Kierrosta poistuvat aineet käsitellään ja palautetaan haitattomasti luonnon kiertokulkuun. Käytännössä kaikissa tuotteissa käytetään nykyisin kierrätysmateriaalia, mutta kierrätysaste on yleensä alhainen, Juha Kaila toteaa. Lähes kaikki jätteet voidaan hyödyntää jos halutaan, mutta kierrätysmateriaalit eivät aina vastaa käyttöarvoltaan neitseellisiä raaka-aineita. Kailan mukaan esimerkiksi elektroniikkaromussa noin neljä viidesosaa arvosta on kiinni yhdessä sadasosassa massasta. Lisäpulmia arvoaineiden talteenottoon tuo tuotteiden monimutkaistuminen. Kun tietotekniikkatuotteissa käytettiin vielä 1990-luvulla noin viittätoista alkuainetta, nyt niitä on jo kuutisenkymmentä. Ongelmana on myös tavallisten kuluttajien laimea kierrätysinto. Nokia ilmoittaa, että sen matkapuhelinten materiaalit ovat nykyisin sataprosenttisesti kierrätettävissä, mutta käyttäjiltä palautuu kierrätykseen alle kymmenesosa käytetyistä kännyköistä. Kierrätystuotteen laatukaan ei aina vastaa tavoitteita. Ilkka Kojon mukaan esimerkiksi raudan ja alumiinin kierrätysprosessissa tuotteisiin joutuu epäpuhtauksia, jotka heikentävät laatua. Toisaalta elektrolyysin kautta kierrätettävä kupari on täysin alkuperäisen veroista. Outotec osti pari vuotta sitten australialaisen Ausmelt Ltd:n ja sai kaupan mukana uuden teknologian, TSL (top submerged lance) -sulatusteknologian metallien tuotantoon ja teollisuusjätteiden kierrätykseen. Menetelmä sopii monien metallien ja metallurgisten jätteiden räätälöityyn käsittelyyn. Lämpötilaa voidaan säätää ja olosuhteita vaihtaa hapettavista pelkistäviin. Laitoksen rakenne on yksinkertainen ja uunijärjestelmä suljettu, Kojo kuvaa. Hän pitää TSL-teknologiaa onnistuneena mutta kaipaa vielä tutkimukselta lisää tietoa metallien käyttäytymisestä eri prosesseissa. Tule vaativan jätehuollon kurssille! Ekokem järjestää vaativan jätehuollon yleistä koulutusta sekä halutessasi yrityksesi tarpeiden mukaan räätälöityjä koulutustilaisuuksia. PERUSKURSSI Peruskurssi on kattava perustietopaketti haitallisista ja vaarallisista jätteistä. Riihimäki 11. 12.4. Riihimäki 6. 7.6. TYÖKURSSI Työkurssi on suunnattu erityisesti jätehuollon käytännön tehtävissä työskenteleville. Riihimäki 9. 10.5. AJANKOHTAISSEMINAARI Hämäräbisnestä ongelmajätteillä Globaalista näkökulmasta haasteena on kierrätysbisneksen eettisyys. Kaila kuvaa malliesimerkkinä belgialaista elektroniikkaromun kierrätystehdasta, jossa toiminta on modernia, turvallista ja kannattavaa ja jossa arvoaineista saadaan talteen jopa 99 prosenttia. Toista ääripäätä edustavat aasialaislapset, jotka istuvat nuotion ääressä paistamassa paistinpannulla länsimaista kuskattuja kännyköitä. Kierrätysmateriaalit ovat osa globaalia taloutta niin hyvässä kuin pahassa. Viherpesua esiintyy, mutta vakavampi ongelma on ongelmajätteiden laiton maailmankauppa ja romuvirtojen suuntautuminen Aasiaan. Nykyisillä toimintatavoilla haitallisia aineita ei saada pysyvästi pois kierrosta. ILMOITTAUDU KURSSILLE JA TUTUSTU KURSSI- TARJONTAAMME www.ekokem.fi > koulutus Seminaarissa käsitellään kaikille toimintaansa kehittäville yrityksille ajankohtaisia aiheita, kuten materiaalivirtojen hallintaa ja kierrätysratkaisuja. Turku18.4. 1/2012 KEMIA 17
UUTISIA Suomen perunaosaamista nälkäiseen Pohjois-Koreaan Pohjois-Korean nälkäänäkeviä yritetään pelastaa suomalaisella tietotaidolla perunan kasvatuksesta ja varastoinnista. Suomalaisen Fida International ry:n perunaprojekti pyrkii vahvistamaan ruokaturvaa Pohjois-Koreassa, jonka elinolosuhteet ovat viime aikoina heikentyneet entisestään. Fida on Kansainvälisen Punaisen Ristin ohella yksi harvoista alueella toimivista avustusjärjestöistä. Suomalaiset opettavat pohjoiskorealaisia viljelemään perunaa, sillä riisiin verrattuna siitä saadaan viisinkertainen määrä energiaa hehtaaria kohden. Pohjois-Korean maaperä on lisäksi hiekkapitoinen ja ravinneköyhä, eikä lannoitetarpeen määrittelyyn ole käytettävissä tutkimustuloksia. Perunan viljely kuitenkin onnistuu vaatimattomissakin olosuhteissa. Vuoroviljelyssä peruna on hyödyllinen esimerkiksi maissin tai viljakasvien kanssa, jotka tuottavat tarvittavaa typpeä. Lisäksi maissi varjostaa perunaa kuumalta kesäauringolta ja ylläpitää kosteutta, sanoo Markku Toimela, joka on valvonut Pohjois- Koreassa Fidan toimittaman ja ulkoministeriön rahoittaman ruoka-avun jakamista. Suomesta viedään myös perunan varastointiosaamista. Köyhässä maassa ei ole mahdollisuutta hankkia ilmanvaihtolaitteita säilytystiloihin, ja perunat pilaantuvat herkästi. Me olemme rakentaneet sinne suomalaisin menetelmin ilmatunneleita, jotka maa jäähdyttää kesällä ja lämmittää talvella, Toimela kertoo. Kevättalvesta ennakoidaan erittäin vaikeaa, sillä Pohjois-Korean ruokahuolto ei pysty vastaamaan liki 24-miljoonaisen kansan tarpeisiin. Valtion valmiusvarastot on syöty melkein tyhjiksi, ja nälkä uhkaa levitä yhteiskunnan kaikkiin kerroksiin. Syynä nälänhätään ovat Toimelan mukaan energiapula ja tehoton viljelytekniikka, joiden vuoksi tuotanto on riittämätöntä. Myös oikeanlaisten lannoitteiden puutteella on osuutensa. Kylmä ja nälkä tuovat sairaudet Noin 80 prosenttia Pohjois-Koreasta on vuoristoaluetta. Polttopuun tarpeen vuoksi metsät ovat lähes kadonneet, vaikka hakkuita on pyritty paikkaamaan istutuksin. Eroosio on voimakasta ja ilmasto haastava. Kesällä on kuumaa, talvet sen sijaan ovat kylmiä, mutta koska ilma on kuivaa, lunta kertyy vain vähän. Tähän vuodenaikaan Koreassa on parikymmentä astetta pakkasta. Kaupunkiasunnotkin ovat ajoittain vailla sähköä, ja ihmisten täytyy etsiä poltettavaa omatekoisiin kamiinoihinsa. Vesijohtoverkosto toimii satunnaisesti, joten kodeissa ollaan kantoveden varassa. Suomen toimittamalla ruoka-avulla, ruokaöljyllä, maissilla ja soijapavuilla, pyritään täydentämään maan varastoja siemenperunoiden säästämiseksi. Suuri osa niistä on jouduttu jo syömään. Ruoka-apu on suunnattu etenkin kaupunkien lapsille ja nuorille, sillä aliravitsemus uhkaa nimenomaan kaupunkilaisia, joilla ei ole mahdollisuutta lisäravinnon viljelyyn. Esimerkiksi päiväkodeissa ruokatarvikkeita yritetään kerätä luonnosta. Nälän seuraukset voivat olla kauaskantoiset, Toimela sanoo. Aliravitsemus aiheuttaa lapsille kasvuongelmia ja sairauksia, joiden hoito taas sitoo voimavaroja. Päiväkodeissa ja kouluissa ei ole mitään, millä tiloja lämmittää, joten sisälämpötilakin saattaa laskea lähelle nollaa. Kylmässä oleminen rasittaa kehoa entisestään, eikä lapsilla ole voimia oppia. Arja-Leena Paavola Esko Ikävalko / Fida International Perunasadot ovat Pohjois-Koreassa pieniä, mutta suomalaisin varastointimenetelmin syötävää toivotaan riittävän pidempään. 18 KEMIA 1/2012
Kemiallisten taisteluaineiden analytiikkaa päivitettiin Kemiallisten taisteluaineiden analytiikan Sinisestä kirjasta (Recommended Operating Procedures for Analysis in the Verification of Chemical Disarmament) on ilmestynyt uudistettu versio, joka korvaa vuoden 1994 painoksen. Suomalaisen Verifinin johdolla kootun uuden kirjan esitteli keskuksen johtaja, professori Paula Vanninen kansainvälisessä kemiallisten taisteluaineiden analytiikan seminaarissa, joka joulukuussa kokosi Helsinkiin satakunta alan asiantuntijaa 25 maasta. Kirja kattaa laajan kokoelman suositusmenetelmiä näytematriisien käsittelystä valmistettujen näytteiden instrumentaalianalyysiin, jonka lopputuloksena on kemiallisen aseen kieltosopimuksen CWC:n määrittelemien kemikaalien aukoton tunnistaminen. Seminaarissa kuultiin myös suomalaisten, sveitsiläisten ja kiinalaisten laboratorioiden valmiudesta analysoida muun muassa biologista alkuperää olevia saksitoksiinia ja risiiniproteiinia. Yhteys dopingvalvontaan Helsingin yliopiston Hjelt-instituutin professorin Helena Rannan näyttämät kuvat Balkanilla käydyn sodan jälkeisistä kuolemansyyntutkimuksista eivät jättäneet ketään kylmäksi. Oli järkyttävää kuulla, kuinka paljon uhreja monissa maissa tehdyt ihmisoikeusrikkomukset ovat vaatineet ja kuinka huonosti tunnettuja rikkomukset suurelle yleisölle ovat. Tiia Kuuranne Yhtyneiden Medix Laboratorioiden dopingvalvontalaboratoriosta kertoi urheiluun liittyvien mahdollisten uusien dopingaineiden etsimisestä. Dopingtutkimusten Paula Vanninen luovutti Sinisen kirjan ensimmäisen kappaleen kemiallisen aseen kieltojärjestön OPCW:n pääjohtajalle Ahmet Üzümcülle. Suomalaisen radiokemian suurkatselmus, Marie Curielle ja tämän Nobelin palkinnolle omistettu symposio kokosi joulukuussa Helsinkiin noin 120 alan tutkijaa ja asiantuntijaa. Radiokemiallinen tutkimus on Suomessa hyvällä mallilla, kiteytti esitelmässään professori Jukka Lehto Helsingin yliopistosta, jonka radiokemian laboratorio kuuluu maailman suurimpiin yliopistollisiin radiokemian yksiköihin ja joka myös tutkimuksen tason osalta tähtää maailman kärkeen. Alan tutkimusta tekevät meillä myös Säteilyturvakeskus ja Turun valtakunnallinen PETkeskus sekä useat laitokset, kuten Ilmatieteen laitos, VTT, MAP Medical Technologies ja ydinvoimaloiden laboratoriot. Tärkeimmät suomalaiset tuttavoitteet ja analyyseissa käytettävä tutkimusstrategia muistuttavat esityksen perusteella yllättävän paljon kemiallisten taisteluaineiden strategiaa. Albanialainen Fadil Vucaj käsitteli kemiallisten aseiden hävittämistä ja hävityksen todentamista. Vucaj n esitykseen toi erityistä mielenkiintoa se, että hän oli henkilökohtaisesti vastuussa Albaniassa olleiden kemiallisten aseiden hävittämisestä. Vesa Häkkinen Linda Tammisto Radiokemistit kokoontuivat Harvardin yliopiston Olli Heinonen esitelmöi symposiossa ydinasevalvonnan radiokemiallisista ja ydinteknisistä menetelmistä. Risto Koivula kimusalueet ovat tätä nykyä radioaktiivisten ydinjätteiden käsittelyyn ja loppusijoitukseen liittyvä kemia, ympäristön radioaktiivisuuden tutkimus ja radiolääkeainekemian tutkimus, kertoi Lehto, jonka mukaan perustutkimuksen osuus on kasvussa, vaikka radiokemia pääosin onkin yhä soveltavaa tutkimusta. Tilaisuuden puhujiin kuului myös Harvardin yliopiston tutkija, kansainvälisen atomienergiajärjestön IAEA:n entinen varapääjohtaja Olli Heinonen, jonka aiheena olivat ydinasevalvonnan menetelmät. Emeritusprofessori Pekka Pyykkö puolestaan kertoi maailman ensimmäisen radiokemistin Marie Curien elämästä ja työstä. 1/2012 KEMIA 19
UUTISIA Vetyperoksidi ja mikrobit puhdistavat teollisuusaluetta Tampereelle nousevan uuden asuinalueen pilaantuneen maaperän kunnostuksessa tarvitaan sekä kemiallisia että biologisia menetelmiä. Tampereen Härmälänrannan entisiä teollisuusalueita kunnostetaan paraikaa asuinalueeksi. Osa alueista on sellaisia, joilla maamassojen vaihto ei tule kysymykseen. Ne kunnostetaan kemiallisella ja biologisella in situ -menetelmällä eli kaivamatta, maan sisässä. Härmälänrannassa on toiminut vuosikymmeniä raskasta teollisuutta, muun muassa Valtion lentokonetehdas. Vuosien aikana maaperä on laajalti saastunut, ja maaperätutkimuksissa on paikallistettu toistakymmentä aluetta, joilla polttoöljyn, raskasmetallien ja PAH-yhdisteiden pitoisuudet ovat kohonneita. Ensimmäisessä vaiheessa pitoisuuksia alennetaan hapettamalla haitta-aineita kemiallisesti eli syöttämällä maaperään laimeaa vetyperoksidiliuosta, kertoo kunnostusurakkaa hoitavan Doranova Oy:n varatoimitusjohtaja Jarno Laitinen. Hapetinliuos reagoi maaperässä haitta-aineiden kanssa hajottaen maaperässä olevat öljyhiilivedyt yksinkertaisemmiksi haitattomiksi yhdisteiksi, pääosin hiilidioksidiksi ja vedeksi. Loppukunnostus tehdään biologisesti hyödyntämällä maaperän omia mikro-organismeja. Biologisessa kunnostuksessa maaperään syötetään happea ja ravinteita, joiden houkuttelemana luontaiset mikro-organismit alkavat lisääntyä ja syödä maaperän öljyhiilivetyjä. Biologinen in situ -kunnostus on ekotehokkain menetelmä maaperän kunnostamisessa, sillä menetelmällä säästetään kaivuun, kuljetuksen ja loppusijoituksen ekologiset ja taloudelliset kustannukset. In situ -menetelmillä myös poistetaan haitta-aineet lopullisesti, eikä ongelmaa siirretä kaivamalla sitä kaatopaikalle tulevien sukupolvien murheeksi, Laitinen perustelee. Parin vuoden urakka Syyskuussa 2011 käynnistyneen Härmälänrannan puhdistusurakan kesto on noin kaksi vuotta. Urakan tilaajana toimii teollisuusalueen Skanskalle viime vuonna myynyt Cargotec, joka siirtää sen aikana toimintonsa uuteen osaamis- ja teknologiakeskukseen. Kun Pyhäjärven rannassa sijaitsevan alueen maaperä on puhdistettu riskittömäksi, paikalle on määrä vuosina 2014 2020 nousta kodit jopa 4 000 asukkaalle. Doranovalla on käynnissä useita muitakin pilaantuneiden maiden ja pohjavesien kunnostushankkeita ympäri Suomea. Jarno Laitisen mukaan Suomessa ollaan pilaantuneiden maiden kunnostuksessa siirtymässä määrällisesti runsaista kohteista määrällisesti pieniin mutta haastaviin kohteisiin. Elina Saarinen Doranova on toteuttanut useita pilaantuneiden maiden kunnostuksia samoin menetelmin, joita nyt käytetään Tampereella. Kuvan puhdistuskohde on Mikkelin Setrinmäessä. SÄHKEITÄ MariMaticille jälleen iso tilaus Saudi-Arabiasta Vantaalainen ympäristöteknologiayritys MariMatic toimittaa jätteiden putkikeräysjärjestelmän maailman suurimpaan siipikarjan käsittelylaitokseen Saudi- Arabian Hailiin. Alipaineeseen perustuva järjestelmä kerää siipikarjan käsittelyprosessissa syntyvät sivutuotteet ja kuljettaa ne koonta-asemalle valmiiksi lajiteltuina. Suomalaisyhtiö rakentaa parhaillaan maailman laajinta yhdyskuntajätteen putkikeräysjärjestelmää Saudi-Arabian Mekkaan. Doranova Oy Biohit luopui nesteannostelusta Biohit Oyj on myynyt nesteannosteluliiketoimintansa ja keskittyy jatkossa pelkästään diagnostiikkatuotteiden kehittämiseen. Nesteannostelutoiminnot osti Sartorius Lab Holding, johtava kansainvälinen laboratorio- ja prosessiteknologian yritys. Kaupan myötä Sartoriukselle siirtyivät kaikki liiketoimintaan liittyvät immateriaalioikeudet, tuotantolaitokset ja tytäryhtiöt. Myös Biohitin toimitusjohtaja Jussi Heiniö vaihtoi Sartoriuksen palvelukseen, ja yhtiön uutena toimitusjohtajana aloitti joulukuussa 2011 Semi Korpela. Biohit kertoo pyrkivänsä vahvistamaan kaupalla rahoitusasemaansa. 20 KEMIA 1/2012