15 kesäkuu, 2021
Tutkija
Oulun yliopisto
Erkki Paasikiven säätiön apurahansaaja Mohammad Bhuyan kehittää uutta keinoa juomaveden puhdistukseen matalan tulotason maihin. Uudenlainen suodatin auttaa tuomaan puhdasta juomavettä yhä useamman saataville.
Joka vuosi maailmassa 1,7 miljoonaa alle 5-vuotiasta lasta matalan tulotason maissa kuolee saastuneen juomaveden aiheuttamaan ripuliin. Köyhillä maaseuduilla veden puhdistusta ei tehdä keskitetysti puhdistuslaitoksessa, vaan paikalliset puhdistavat veden itse.
Suosituin puhdistusmenetelmä on hopealla kyllästetty keraaminen suodatin. Keraaminen suodatin voi poistaa jopa 99,88 prosenttia veden bakteereista, ja sen käytön on havaittu vähentävän ripulitapauksia. Keraaminen suodatin valmistetaan savesta ja kyllästetään hopealla, mikä auttaa tuhoamaan bakteereja ja ehkäisemään homeen kasvua suodattimessa. Ongelma on, että suodattimen valmistus vaatii jopa 1 000 celsiusasteen lämpötilan, mikä tekee valmistuksesta hankalaa.
Nyt Erkki Paasikiven säätiön tuella Bhuyan kehittää Oulun yliopistossa uudenlaista suodatinta, joka vastaisi teholtaan keraamista suodatinta, mutta joka voidaan valmistaa jo 60 celsiusasteessa.
“Mikäli hanke onnistuu, tämä suodatin on maaseudulla asuville ihmisille helpoin ja yksinkertaisin menetelmä juomaveden puhdistukseen”, Bhuyan kertoo.
Bhuyan kiinnostui vesitekniikan tutkimuksesta synnyinmaassaan Bangladeshissa, jossa teollisuuden ja kotitalouksien käyttämä vesi kulkee käsittelemättömänä vesistöihin ja saastuttaa pintavettä. Maapallolla lähes 80 prosenttia ihmisten käyttämästä vedestä on pintavettä, sillä pohjaveteen on monissa paikoissa vaikea päästä käsiksi. Esimerkiksi Bangladeshissa osa maaseudulla asuvista ihmisistä juo pintavettä täysin puhdistamatta tai puhdistaa sen vain keittämällä.
“Tutkimustyössäni minua motivoi se, että voin parantaa ihmisten elinoloja tuomalla turvallista juomavettä yhä useamman ihmisen saataville”, Bhuyan kertoo.
Bhuyan opiskeli kemian maisteriksi Bangladeshissa Chittagongin yliopistossa, jossa hän erikoistui jätevesien käsittelyyn. Hän muutti Suomeen vuonna 2017 tekemään toisen maisterin tutkinnon Itä-Suomen yliopistoon materiaalitieteistä, ja vuonna 2020 hän aloitti jatko-opinnot Oulun yliopistossa kuitu- ja partikkelitekniikan tutkimusyksikössä, jossa hän nyt kehittää uutta suodatinta.
Bhuyanin suodattimessa käytetään raudan tai teräksen valmistuksen sivutuotteena syntyvää masuunikuonaa ja savesta tehtyä metakaoliinia. Nämä sisältävät reaktiivista alumiinisilikaattia, joka reagoi korkeassa pH:ssa muodostaen keraamin kaltaisen rakenteen. Tätä reaktiota kutsutaan alkaliaktivoinniksi, ja se mahdollistaa matalan valmistuslämpötilan. Lisäksi suodatin kyllästetään hopealla, mikä auttaa poistamaan bakteereja.
“Alkali-aktivoituvia materiaaleja on tutkittu paljon esimerkiksi jäteveden käsittelyssä, mutta niitä ei ole ennen hyödynnetty veden desinfioimiseen eli bakteerien poistamiseen. Uskon, että tällä uudella sovelluksella on myös kaupallistamispotentiaalia”, kertoo Bhuyan.
Vesitekniikan alalla on yhä paljon työtä tehtävänä, jotta kaikilla maailman ihmisillä olisi puhdasta ja turvallista juomavettä. Jopa 2 miljardilla ihmisellä ei vielä ole pääsyä puhtaaseen juomaveteen, ja YK:n tavoitteena on puolittaa tämä määrä vuoteen 2050 mennessä.
Bhuyanin mukaan tulevaisuudessa on panostettava sekä jätevesien puhdistamiseen että juomaveden desinfioimiseen bakteereista ja haitallisista mikrobeista.
“Esimerkiksi Bangladeshissa lisääntyvä teollisuus tuo vesistöön saasteita ja kemikaaleja, kuten tekstiiliteollisuuden väriaineita. Myös näiden jätevesien käsitteleminen on tärkeää, jotta kemikaalit eivät päädy veden kiertoon ja ihmisten käyttämään juomaveteen”, Bhuyan sanoo.
Tarinoita vesitekniikan tutkimuksesta -artikkelisarja esittelee KAUTE-säätiön ja Erkki Paasikiven säätiön rahoittamien tutkijoiden työtä. Säätiöt järjestävät yhteisen vesitekniikan tutkimukseen keskittyvän apurahahaun 16.8.–17.9.2021. Apurahoja myönnetään erityisesti alan väitöskirja- ja post doc -tutkimuksiin. Säätiöt kannustavat myös muita vesitekniikan parissa toimivia organisaatioita yhteistyöhön apurahahaun tiimoilta.