Teknologian tutkimuskeskus VTT kehittää uutta laitteistoa biogeenisen hiilen sisältämän radiohiilen mittaamiseen. Laserspektroskopiaan pohjautuva pöytälaite antaa tulokset reaaliaikaisesti.

Fossiilisen hiilen käyttö lisää hiilidioksidia ilmakehässä, mutta biogeenista hiiltä, jota syntyy biomassan poltossa, pidetään hiilineutraalina. Kahta hiililähdettä on kuitenkin hankala erottaa toisistaan.

VTT:n BioAuthenticator-projektissa kehitetään ongelman ratkaisemiseen uutta, herkkään laserspektroskopiaan perustuvaa laitetta, joka mittaa hiilinäytteen radiohiilipitoisuuden.

Mittaus paljastaa, mistä hiili on peräisin, sillä biogeenisessä hiilessä on sama pitoisuus radiohiiltä kuin ilmakehässä, mutta fossiilisessa hiilessä radiohiiltä ei ole lainkaan.

Hiililähteiden tunnistaminen on monesta syystä tärkeää.

”Tämä olisi hyödyllistä hiilidioksidin verotuksen ja päästölupien kannalta, sillä voimme hallita ainoastaan sitä, mitä pystymme mittaamaan”, sanoo BioAuthenticator-tiimin vetäjä Mehr Fatima tutkimuskeskuksen sivuilla.

Päämääränä huikea herkkyys

Tiimin rakentamassa laitteessa laserspektroskopiaa tehostetaan optisella ontelolla, jonka sisään hiilidioksidinäyte ja laservalo ohjataan. Kun valo tulee kennosta ulos, siitä voidaan analysoida radiohiilimäärä, joka kertoo näytteen fossiilisen ja biogeenisen hiilen osuudet.

Mittaamisen haaste on, että radioaktiivista isotooppia on biogeenisessä hiilessä hyvin vähän, noin yksi tuhannesmiljardisosa. Tämä edellyttää äärimmäisen tarkkaa mittaamista.

Tutkijoiden tavoitteena on päästä herkkyystasolle 0,1–1 ppt (parts per trillion, biljoonasosa).

”VTT iBEX -ohjelmassa olemme saavuttaneet 3,6 ppt:n herkkyystason. Tulos on hyvä, mutta meidän on parannettava sitä edelleen”, Fatima sanoo.

Projektia valvova laserspektroskopian tutkija Thomas Hausmaninger uskoo, että tavoiteltu herkkyystaso saavutetaan ja laite valmistuu vuodessa tai kahdessa.

Energiayhtiöt kiinnostuneet

Laitteistosta tulee tutkijoiden mukaan kompakti, pöydälle sopiva. Menetelmää on helppo soveltaa.

Laite sopii esimerkiksi päästökaupan suurille toimijoille, toimijoita valvoville viranomaisille ja yrityksille, jotka käyttävät hiiltä tuotteissaan. Hiilen talteenottajat voisivat osoittaa laitteen avulla biogeenisen hiilen käyttöään.

Tutkijoiden mukaan energiayhtiöt ovat jo osoittaneet kiinnostustaan uuteen ratkaisuun ja antaneet arvokasta palautetta sen kehitystyöhön.

(Kuva VTT) Kuvassa BioAuthenticator-tiimin jäsenet Shahin Tabandeh (vas.), Mehr Fatima ja Thomas Hausmaninger. Heidän lisäkseen tiimissä ovat mukana tutkijat Eemeli Tsupari ja Guillaume Genoud.

Tilaa Kemiamedian uutiskirje!

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

Arvomme uusien uutiskirjetilaajien kesken palkintoja.

Lue lisää ja tee tilaus täällä.

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