MAGNEX - Elinvoimainen magnesiumekosysteemi: magnesiumsilikaateista saatavan magnesiumin hyödyntäminen ja käyttö hiilen talteenotossa

MAGNEX-projektin tavoitteena on mahdollistaa kriittisen magnesiumin tuotanto paikallisista ja ehtymättömistä raaka-aineista: teollisuuden sivuvirroista ja magnesiumsilikaattimineraaleista.

Rahoittajat

Projektin tiedot

Projektin kesto

-

Rahoittaja

Suomen Akatemia - Akatemiahanke

Rahoituksen määrä

1 700 000 EUR

Projektin koordinaattori

Oulun yliopisto

Yhteystiedot

Projektin vetäjä

  • Yliopistotutkija
    Paivo Kinnunen

Yhteyshenkilö

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.

Partnerit

Professori Ron Zeyenhoven, Prosessi- ja systeemitekniikka
Vuodesta 2012:
> 200 vertaisarvioitua julkaisua, 1 patentti
> 4,5 M€ EU/SA/BF rahoitusta
ohjannut ~22 väitöskirjatyötä ja 50 pro gradu -tutkielmaa
Professori Erkki Levänen, Keraamimateriaalit
Vuodesta 2012:
64 vertaisarvioitua julkaisua, 3 patenttia, 2 patenttia haettu
> 6 M€ EU/SA/BF rahoitusta
ohjannut 8 väitöskirjaa ja 31 pro grady -tutkielmaa

Yhteistyöverkosto

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.