Artikkeli on julkaistu Yliopisto-lehdessä 10/2023.
Kierrätettävillä, helposti käsiteltävillä nesteillä voi liuottaa jätepaperia tekstiilikuiduksi ja selluloosaa mikromuoveja korvaaviksi helmiksi tai vaneriksi. Puusta saa muovattua saumattomin liimauksin vaikka kitaran.
Kun orgaanisen kemian professori Ilkka Kilpeläinen vuonna 2018 kertoi Yliopisto-lehdessä tutkimusryhmänsä kuulumisia, kemistien ioninesteet kuulostivat taianomaisilta. Mahdollisuuksia riitti runsaudenpulaksi asti.
— Tämä on tieteissä tyypillistä, Kilpeläinen sanoo nyt.
Uuden löytämisestä riehaantunut mielikuvitus sinkoilee, ja toimivien ideoiden sekaan syntyy sellaista, joka vähitellen hiipuu pois.
— Isoa innostusta seuraa aina kuolemanlaakson vaihe, mutta siitä on nyt ioninesteiden tutkimuksessa menty yli.
Höyryt ulos
Kierrätyskuituja, selluloosahelmiä ja joitakin muitakin viime vuosikymmenen keksintöjä työstetään edelleen, mutta Kilpeläinen on päätynyt siihen, että pieni peruuttelukin tekee hyvää.
— Innostuksen vaiheessa harva ryhmä teki tutkimiaan molekyylejä itse, mutta me haluamme tehdä. Tehokkaasti ja tarkasti.
Niinpä molekyylejä hienosäädetään olosuhteita paremmin kestäviksi ja räätälöidään uusia muunnelmia eri käyttötarkoituksiin.
— Kun selluloosasta tai muista biopolymeeristä haluaa muokata useaa ominaisuutta yhtaikaa, homma ei ole ihan helppo. Ajatellaan vaikka retkeilyvaatetta, jonka halutaan pitävän sadetta mutta hengittävän silti höyryä ulos.
Tällaisiin teknisiin vaatteisiin — tai yhtä hyvin jätevedenpuhdistamon suodattimiin — voi olla helpompi käyttää synteettisiä ja mineraalipohjaisia materiaaleja. Kilpeläisen ryhmän päämäärä on kuitenkin tarjota niiden tilalle myrkyttömiä, kierrätettäviä biovaihtoehtoja.
Superemästen superkyky
Planeettamme tulevaisuuden kannalta tärkeä tutkimusaihe ovat guanidiinin ympärille rakentuvat molekyylit. Guanidiini on emäksinen, typpipitoinen yhdiste, jota syntyy luonnossa esimerkiksi linnun elimistössä, vastaavasti kuin ihminen tuottaa ureaa.
Guanidiinipohjaisissa molekyyleissä on se meidän ajallemme arvokas ominaisuus, että ne sitovat ahnaasti hiilidioksidia. Hiilensidontatuotteiden tarve ajaakin orgaanisen kemian tutkijat superemästen ääreen, Kilpeläinen miettii.
Vaikka hiilidioksidin sitomiseen on jo olemassa välineitä, haasteitakin riittää. On ratkaisematta, kuinka hiilisieppari saadaan kestämään lukemattomia ilmassa leijuvia yhdisteitä, joihin sen ei ole määrä sekaantua.
— Sen tulee olla väsymätön: suorittaa tehtäväänsä loputtomasti.
Yliopisto-lehti on Helsingin yliopiston tiedeaikakauslehti, joka on sitoutunut Journalistin ohjeisiin.