Vuoden parhaan väitöskirjan reseptillä ”yäk-asiasta” jalostuu tuote, jota ilman emme voisi elää

Startup-yritys Npharvest rakentaa parhaillaan merikonttiin pakattavaa demolaitteistoa, joka kerää jopa 90 prosenttia vedenpuhdistamon ravinnerikkaiden rejektivesien typestä talteen. Lopputuotteena syntyy lannoiteteollisuuden raaka-ainetta ammoniumsulfaattia.

Jätevedenkäsittelylaite pohjautuu Npharvestin perustajan Juho Uzkurt Kaljusen väitöskirjaan, jonka ammattijärjestöt TEK ja TFiF palkitsivat marraskuussa 2024 vuoden parhaana tekniikan alan väitöskirjana. Kaljunen tutki väitöstyössään menetelmiä, joilla kerätä typpi ja fosfori, ruuantuotannolle korvaamattomat lannoitteet, talteen ravinnerikkaista jätevesistä.

”Typpi ja fosfori ovat yhtä elintärkeitä kuin vesi itsessään”, Uzkurt Kaljunen kertoo.

Ilman keinolannoitteita maapallon kantokyky riittäisi ehkä vain 2,5–3 miljardin ihmisen ruokkimiseen.

Typen ja fosforin kierrätys on kuitenkin lasten kengissä. Nykylannoitteiden fosfori kaivetaan maasta, typpi erotetaan ilmasta. Fosfori on jo EU:n kriittisten raaka-aineiden listalla. Typpeä taas ilmakehässä riittää, mutta sen erottaminen on suuri päästöjen lähde. Nykyinen jätevedenpuhdistamojen typenpoisto vapauttaa typen kaasuna ilmaan. Lannoiteteollisuuden tarvitsema typpi pitää napata uudelleen ilmasta ammoniakkisynteesin avulla. Synteesiin kuluu kaksi prosenttia maailman energiantuotannosta, ja se synnyttää 1,3 prosenttia kasvihuonekaasupäästöistä.

Luonnonvarakeskuksen laskelman mukaan jätevesien ja biojätteiden sisältämällä kierrätysfosforilla voisi kattaa koko Suomen peltojen lannoitustarpeen. Esimerkiksi ihmisten ja eläinten virtsa ja ulosteet sisältävät runsaasti ravinteita, mutta vedenpuhdistamoille päätyviä jätöksiä ei hyödynnetä tehokkaasti.

”Kukaan ei ole halunnut käyttää niitä, koska jätevesi on sellainen yök-asia.”

Jätevesiä ei pitäisi Uzkurt Kaljusen mukaan pitää jätteenä, vaan resurssina, josta saa talteen energiaa, hiiltä, puhdasta vettä ja ravinteita.

NPHarvest kertoi huhtikuussa 2024 keränneensä 2,2 miljoonan euron rahoituksen ravinteiden talteenottolaitteiston tuomiseksi markkinoille. Aalto-yliopiston tutkimusprojektina alkaneen Npharvestin tutkimuslaitteistoja on vuosien varrella pilotoitu muun muassa jätevedenpuhdistamoilla Helsingin Viikinmäessä ja Ruotsin Helsingborgissa sekä Gasumin biokaasulaitoksella Riihimäellä. Koelaitteistojen kalvokontaktorit ovat keränneet parhaimmillaan yli 90 prosenttia vedenpuhdistamoiden ravinnerikkaiden rejektivesien typestä. Myös fosforin poistokyky on ollut samaa luokkaa.

Kaupallisen version käsittelykapasiteetti on paljon koelaitteistoja suurempi. Rakenteilla olevaan demolaitteistoon tulee 20 typpeä keräävää kalvokontaktoria entisen yhden sijasta. Potentiaalisia asiakkaita ovat esimerkiksi jätevedenkäsittelylaitokset, biokaasulaitokset sekä karjatilat.

Globaalisti lannoitteiden kierrätys on suuri bisnesmahdollisuus, kertoo Uzkurt Kaljunen. Arviolta 80 prosenttia maailman jätevesistä ei puhdisteta tai käytetä uudestaan. Tällöin arvokkaat materiaalit jätevedessä joutuvat hukkaan –­ tai puhdistamattomina rehevöittämään vesistöjä.

Npharvestin tavoitteena on rakentaa muutama täyden mittakaavan laitos vielä tämän vuosikymmenen aikana.

”Haluamme tuoda ravinteiden talteenoton normiksi jäteveden käsittelyyn.”

Artikkeli on ilmestynyt Tekniikan Maailmassa (3.12.2024).

• Itämeren pelastamiseen paneutuneilla säätiöillä on pitkä lista hankkeita, joihin ne saavat sekä julkista rahoitusta että keräävät yksityisiä lahjoituksia. Millaisia keinoja säätiöt ovat löytäneet meren tilan parantamiseen ja toimivatko ne? Itämeri

  Näillä neljällä keinolla Itämeri voidaan pelastaa – Toimivatko ne?

  8 MIN