Robotiikka geopolymeerimateriaalien tutkimuksessa ja valmistuksessa

GEOBOT

Projektin kuvaus

GEOBOT-hankkeessa tavoitellaan uutta liiketoimintaa, kasvua ja kansainvälistymistä Pohjois-Pohjanmaan materiaalitehokkuudesta hyötyville yrityksille. Mineraalisista teollisuuden sivuvirroista, kuten tuhkista, kuonista ja rikastushiekoista, huomattava osa soveltuu potentiaalisesti geopolymeerien raaka-aineiksi. Geopolymeereilla on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia, kuten korkea lujuus, keveys, korkeiden lämpötilojen kesto sekä kyky stabiloida raskasmetalleja. Mahdollisia geopolymeerituotteita voisivat olla esimerkiksi vedenpuhdistusmateriaalit, lämpökilvet sekä rakenne- ja eristemateriaalit.
Geopolymeerimateriaalien ominaisuudet riippuvat käytetyistä raaka-aineista, niiden sekoitussuhteista sekä valmistusolosuhteista. Hankkeen tavoitteena on nopeuttaa ja automatisoida geopolymeerien materiaaliominaisuuksien hakua robotiikan, älykkään ohjauksen, sensoriikan ja mittauksen avulla. Materiaalien kehitystyössä tutkitaan ja automatisoidaan seossuhteiden vaikutusta geopolymeerien ominaisuuksiin sekä materiaalien automaattista mittausta. Geopolymeereista valmistettujen erikoismateriaalien ja -tuotteiden kehittämisessä ja valmistuksessa sovelletaan uudenlaisten digitaalisten valmistusmenetelmien tarjoamia mahdollisuuksia, kuten 3D-tulostusta.
Tämän tutkimusavauksen päätavoitteena on kehittää automaattinen järjestelmä geopolymeerien valmistuksen eri vaiheille ja tutkia niiden vaikutuksia loppumateriaalien ja -tuotteiden ominaisuuksiin. Optimoimalla geopolymeerien ominaisuudet niillä voidaan korvata perinteisiä materiaaleja, kuten keraameja, muovia, metalleja tai betonia, ja mahdollistaa laajamittainen teollisuuden mineraalisten jätteiden hyötykäyttö.
Hankkeessa saatavan tutkimustiedon ja osaamispääoman odotetaan avaavan nopeasti mahdollisuuksia uudelle liiketoiminnalle joka perustuu Suomen ja Pohjois-Pohjanmaan teollisuuden sivutuotteiden monipuoliseen hyödyntämiseen. Tuloksena odotetaan uusiin tuotteisiin pohjautuvien mikro- ja/tai PK-yritysten syntymistä alueelle ja siten lisää suoria ja välillisiä työpaikkoja kotimaisille ja kansainvälisille markkinoille.

Yhteistyökumppanit

Oulun Ammattikorkeakoulu

Tutkimusryhmä

Juho Yliniemi

Juho Yliniemi

Post-doctoral researcher