Oulun yliopisto on saanut Tiina ja Antti Herlinin säätiöltä 1,6 miljoonan euron rahoituksen terästutkimukseen ja terästeollisuuden hiilineutraaliuden edistämiseen.

Nelivuotinen rahoitus kohdistetaan tammikuussa 2023 käynnistyvään Advanced Steels for a Green Planet (AS4G) -hankkeeseen. Hanke keskittyy päästöttömän terästehtaan lopputuotteiden jalostamiseen, sivuvirtojen hyödyntämiseen ja ultralujien terästen valmistukseen.

”On tärkeää keskittää tutkimusta niihin teemoihin, joilla päästöjä voidaan vähentää eniten ja osaamisen vahvistamisesta on suurin hyöty”, sanoo Oulun yliopiston Terästutkimuskeskusta johtava professori Jukka Kömi.

”Tavoitteena on mahdollistaa osaaminen täysin päästöttömälle terästehtaalle vuonna 2050.”

Hiilipäästöistä eroon jo reilussa vuosikymmenessä

Kiertotalouden materiaalitekniikan professorin Mirja Illikaisen mukaan terästehtaan päästöttömyys on hilidioksidin osalta Pohjoismaissa realistista jo vuonna 2035.

”On tärkeää, että tulevaisuuden terästehdas ei tuota myöskään jätettä, vaan kaikki syntyvät sivuvirrat hyödynnetään raaka-aineina muilla teollisuudenaloilla”, Illikainen sanoo.

”Nykyisen teräksenvalmistuksen kuonat hyödynnetään hyvin, mutta hiilivapaan terästuotannon tuottamien kuonien osalta tarvitaan vielä kehitystyötä.”

Teräksen käyttökohteiden hiilipäästöjä voidaan alentaa vähentämällä ja lujittamalla niissä käytettävää terästä. Ultraluja teräs tekee rakenteista kevyempiä, minkä ansiosta vaikkapa rekat, laivat ja junat pärjäävät vähemmällä polttoaineella.

Esimerkiksi Suomen hiilidioksidipäästöt kutistuisivat jopa kahdeksan prosenttia, jos rekka-autoissa siirryttäisiin erikoislujiin teräksiin.

Tutkimusta atomitasolla

Jukka Kömin johtama tutkimusryhmä selvittää erikoislujan teräksen toimintaa atomitasolta alkaen.

”On tiedettävä, miten atomit ovat vuorovaikutuksessa toisiinsa ja mistä teräksen lujuus koostuu. Teräksessä on aina paljon epäpuhtauksia, joten on tarkkaan ymmärrettävä, mitä siihen voi seostaa, jotta lopputulos lujittuu entisestään.”

Perustutkimus tuottaa tuloksia, joiden avulla terästehtaisiin voidaan lopulta suunnitella tehokkaita tuotantoketjuja. Samaan aikaan myös tuotannon osaamista on vietävä eteenpäin.

Erilaisten terästen käyttäytyminen on Kömin mukaan ymmärrettävä siksikin, että esimerkiksi tuulivoimalaan, laivaan ja siltaan ei käy sama teräs.

Monitieteisyyttä ja kiertotaloutta

Uusi AS4G-projekti yhdistää monta tieteenalaa metallurgiasta fysiikkaan. Päästötöntä terästuotantoa kehitetään myös vetyinnovaatioiden avulla. Vedyn käyttö raudan pelkistimenä voisi pienentää Suomen hiilidioksidipäästöjä jopa seitsemän prosenttia.

Mirja Illikainen korostaa kiertotalouden mahdollisuuksia.

”Terästuotannon kuonat sisältävät runsaasti alkuaineita, jotka tekevät niistä mielenkiintoisia esimerkiksi sementtiä korvaaviksi sideaineiksi”, Illikainen sanoo.

Betonin keskeisen raaka-aineen sementin valmistus on suurin yksittäinen ihmisen aiheuttamien hiilidioksidipäästöjen lähde.

Keveiden teräsrakenteiden kehitystä kirittää erityisesti autoteollisuus, sillä keveneviä autoja on lujitettava eri tavoin. Sähköautojen painavien akkujen suojaksi tarvitaan erikoislujaa terästä, samoin autojen runkoon.

(Kuva Juha Sarkkinen/Oulun yliopisto) Teräs voidaan tulevaisuudessa tuottaa päästöttömästi, professori Jukka Kömi uskoo.

Aiheeseen liittyvää:

Tutkimus: Vedyllä pelkistetyn raudan ominaisuudet erinomaiset

Väitös: Pienikin rakennemuutos helpottaa teräksen muovaamista

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

Tilaajana saat sähköpostiisi kerran viikossa kiinnostavimmat uutiset ja tärkeimmät tiedot alan tapahtumista ja työpaikoista.

Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken yhden yön kylpyläloman kahdelle.

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

P.S. Oletko kemian seurojen jäsen? Jos haluat uutiskirjeemme myös vuonna 2023, käy uusimassa tilauksesi täällä.