MAGNEX - Elinvoimainen magnesiumekosysteemi: magnesiumsilikaateista saatavan magnesiumin hyödyntäminen ja käyttö hiilen talteenotossa
Rahoittajat
Projektin tiedot
Projektin kesto
-
Rahoittaja
Suomen Akatemia - Akatemiahanke
Rahoituksen määrä
1 700 000 EUR
Projektin koordinaattori
Oulun yliopisto
Yksikkö ja tiedekunta
Yhteystiedot
Projektin vetäjä
- Professori
Yhteyshenkilö
Tutkijat
Projektin kuvaus
Avainasemassa on mahdollistaa laaja-alainen kiertotalousketju, jossa päätuotteina ovat puhtaan magnesiumin lisäksi teollisuuden sivuvirtojen hyödyntäminen ja hiilinegatiiviset rakennusmateriaalit. Prosessin sivutuotteena syntyy myös muita kriittisiä ja arvokkaita metalleja sekä sidotaan hiilidioksidia jopa miljoonia tonneja vuodessa. Ekosysteemi mahdollistaa uusia tuotteita sekä liiketoimintamalleja. Lisäksi projektissa selvitetään sosio-ekonomis-lainsäädännällisiä tarpeita, joihin vastaaminen vahvistaisi magnesiumin kiertotaloutta kaupungeissa. MAGNEX on poikkitieteellinen projekti, joka yhdistää kolme suomalaista eri alojen tutkimusyksikköä Oulun yliopistosta, Åbo Akademista, sekä Tampereen yliopistosta.
Ongelma
Magnesiumin ongelmana on sen vaikea saatavuus nykyisillä teollisilla prosesseilla. Magnesium on kriittinen raaka-aine monilla teollisuuden aloilla, kuten metallin-, sementin-, keraamien ja lasin tuotannossa. Raaka-aineen tärkeydestä huolimatta valtaosa EU:n teollisuudessa käytettävästä magnesiumista (EI=6.6) tuodaan Kiinasta (89 %) mikä altistaa EU:n toimitusketjun haavoittuvuuksille (SR=3.9).
Haasteet
Keskeinen haaste magnesiumin tuottamisessa paikallisesti on magnesiumin erottaminen magnesiumsilikaateista. Vaikka magnesiumia on laajalti saatavilla luonnonkivissä ja teollisuuden jätevirroissa, taloudellisesti kannattavia menetelmiä magnesiumin erottamiseksi niistä ei ole.
Ratkaisu
MAGNEX-projekti ehdottaa ratkaisuksi kokonaisvaltaista konseptia magnesiumin hyödyntämiseksi erittäin runsaista resursseista kiertotalouden lähestymistavan mukaisesti. Näin ei luoda ainoastaan uutta magnesiumtuotantoa, vaan myös uusia tuotteita ja palveluita kaupunkien talouden vauhdittamiseksi. Projekti pyrkii määrittelemään sopivia prosessointimenetelmiä magnesiumsilikaattien muuntamiseksi tuotteiksi, joita voidaan käyttää hiilinegatiivisissa rakennusmateriaaleissa. Tavoitteena on kiertotalouden synergioiden mahdollistama markkinavetoinen ekosysteemi.
Tutkimusryhmät
Åbo Akademi University
Vuodesta 2012:
> 200 vertaisarvioitua julkaisua, 1 patentti
> 4,5 M€ EU/SA/BF rahoitusta
ohjannut ~22 väitöskirjatyötä ja 50 pro gradu -tutkielmaa
Tampere University
Vuodesta 2012:
64 vertaisarvioitua julkaisua, 3 patenttia, 2 patenttia haettu
> 6 M€ EU/SA/BF rahoitusta
ohjannut 8 väitöskirjaa ja 31 pro grady -tutkielmaa
Dr. Frank Winnefeld, EMPA:n rakennuskemian tutkimusyksikön ryhmäjohtaja, Sveitsi
Ryhmällä on vahvaa asiantuntemusta magnesiumpohjaisista sideaineista, sementtikemiasta ja termodynaamisesta mallintamisesta.
Dr. Martin Kunz, vanhempi Advanced Light Source (ALS) -tutkija, Lawrence Berkeley Laboratory, Kalifornia, Yhdysvallat
Tutkimusyhteistyön tavoitteena on suorittaa in situ -tutkimuksia karbonaatioreaktioiden kinetiikasta ja mekanismeista käyttäen ALS-keilalinjaa in situ -synkrotronimittauksiin.
Dr. Thierry Tassaing, CNRS:n tutkimusjohtaja, Bordeaux'n yliopisto, Ranska
Tutkimusyhteistyö keskittyy in situ -mineralisaatiotutkimuksiin scCO2:ssa Raman- ja IR-spektroskopialla, jotka suoritetaan Bordeaux'n yliopistossa.
Rotterdamin satamavirasto, neljä yritystä, TU Delft ja Citec Oy-Turku
Vahva yhteistyöverkosto tukee MAGNEX-projektin reittien pilotointia teollisessa mittakaavassa ja tukee näin reittien laajamittaista käyttöönottoa.
Apulaisprofessori Inga Stasiulaitiene Kaunasin yliopisto, Liettua
Tutkimusyhteistyössä mallinnetaan projektin ympäristövaikutuksia.