Mari Kallioinen – Erotustekniikan ekspertti

LUT-yliopiston professori Mari Kallioinen on koko aikuisikänsä pysynyt uskollisena alma materilleen. ”Opinahjon valinta oli oikea onnenpotku”, hän sanoo.

Sisko Loikkanen

Mari Kallioinen päätyi aikoinaan opiskelemaan kemiantekniikkaa Lappeenrannan teknilliseen yliopistoon (LUT) ensi sijassa siksi, että hän halusi pelastaa ympäristömme.

Yliopiston erotustekniikan professorina hänellä on nyt siihen mahdollisuus. Kallioinen pitää todellisena onnenpotkuna sitä, että hän sattui nuorena valitsemaan opinahjon, jossa alan tutkimus keskittyy juuri erotusmenetelmiin.

”Erotustekniikoiden ansiosta voidaan ottaa talteen sivuvirtojen arvokkaat aineet ja puhdistaa ne uusiokäyttöön sen sijaan, että ne menisivät hukkaan”, hän sanoo.

Kallioisen erikoisalaa ovat membraaneihin eli kalvoihin perustuvat erotusmenetelmät ja hänen tarkastelukulmanaan prosessi kokonaisuutena.

”Pyrimme siis parantamaan prosesseja niin, että raaka-aine käytetään mahdollisimman tehokkaasti hyväksi, eikä jätettä ideaalitapauksessa synny ollenkaan.”

Parhaillaan Kallioisen ryhmä paneutuu sahanpurun hyödyntämiseen. Purua syntyy mekaanisen metsäteollisuuden sivutuotteena kolmisen miljoonaa kiintokuutiometriä vuodessa.

Tähän asti puru on mennyt lähinnä energiantuotantoon, vaikka sille olisi parempiakin käyttökohteita. Se sisältää esimerkiksi hemiselluloosaa, joka sopii raaka-aineeksi monenlaisiin kemianteollisuuden, kosmetiikan ja elintarvikesektorin tuotteisiin.

Ennen kuin hemiselluloosaa päästään hyödyntämään se täytyy kuitenkin saada purusta irti ja poistaa siitä epäpuhtaudet. Ryhmä hoitaa tehtävän kuumavesiuuton avulla.

”Uutossa tuotettu hemiselluloosajae voidaan sekä puhdistaa että konsentroida membraanisuodatuksella”, professori kertoo.

Uuttojäännös eli puru, josta hemiselluloosa on otettu talteen, on erittäin hyvää raaka-ainetta pellettien valmistukseen.

”Tällaisten pellettien lämpöarvo on jopa suurempi kuin uutossa käsittelemättömästä purusta tehtyjen.”

Sahanpurulla on käyttöä myös jätevesien käsittelyssä. Sillä voidaan poistaa vedestä sekä lääkeainejäämiä että öljyä ja kunnallisissa jätevedenpuhdistamoissa jäännösfosforia.

”Vedenpuhdistukseen käy myös hemiselluloosauuton jälkeinen puru, josta voidaan periaatteessa tehdä pellettejä vielä puhdistuksen jälkeenkin.”

Kuumavesiuutteen membraanisuodatuksen haaste on suodatuskalvon likaantuminen. Kallioisen ja hänen professorikollegoidensa viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että sahanpuru voi itse tarjota pulmaan ratkaisun. Uutteen voi puhdistaa purulla ennen suodatusta ja parantaa näin sen toimivuutta.

Membraanimatriisin likaantumisen ymmärtäminen on yksi Kallioisen mielenkiinnon kohteista.

”Olen monesti miettinyt, että jospa pääsisi seisomaan membraanin päälle katsomaan, miten ne lika-aineet siihen oikein kiinnittyvät”, tutkija naurahtaa.

Kallioisen ryhmässä valmistetaan myös biopohjaisia membraaneja. Tavoitteena on esimerkiksi jätevedenkäsittelyyn tai biojalostuksen erotusprosesseihin sopiva kalvo, joka likaantuu käytössä mahdollisimman vähän.

”Membraanit voidaan tehdä suoraan puusta tai vaikkapa vanhoista puuvillalakanoista. Näin saataisiin käytetyistä lakanoista arvokas vedenpuhdistustuote globaaleille markkinoille.”

Aktiivisen neulontaharrastuksensa myötä Kallioinen on kääntänyt katseensa myös suomalaiseen villaan.

Kotimaiset lankavalmistajat lähettävät nykyisin villan pestäväksi ulkomaille. Villasta erotetut lanoliini ja keratiini päätyvät siten ulkomaisten yritysten hyödynnettäviksi.

”Haluaisin, että aineet jäisivät tuotteistettaviksi kotimaahan. Haemme juuri rahoitusta hankkeelle, jossa tuotettu tieto tukee villan käsittelyä Suomessa.”

Eräkämpältä laboratorioon

Mari Kallioinen on kotoisin Päijät-Hämeen Vääksystä, ”pienestä ja kauniista” kylästä. Olennainen osa hänen lapsuuttaan ja nuoruuttaan oli ulkoilmaelämä. Siihen tarjosi mainiot puitteet läheinen Evon retkeilyalue metsineen.

Rakas harrastus tytölle oli partiotoiminta.

”Partiokavereiden kanssa vietimme viikonloppuja Aurinkovuoren vartijoiden eräkämpässä. Remontoimme myös käyttöömme vanhan talon partiokoloksi.”

Koulussa Kallioista kiinnostivat varsinkin luonnontieteet. Lukiossa hän valitsi lukujärjestykseensä myös pitkän matematiikan, laajan fysiikan ja kaikki tarjolla olleet neljä kemian kurssia.

Erinomaista kemianopettajaansa Terttu Kangas-Kalista hän kutsuu ”merkittäväksi innostuksen nostattajaksi”.

”Hänellä oli iso vaikutus siihen, että valitsin oppialakseni juuri kemian.”

Kallioinen kirjoitti ylioppilaaksi Vääksyn lukiosta vuonna 1995 ja suuntasi yliopistoon saman tien.

Fuksina Lappeenrannassa oma viiteryhmä löytyi helposti. Mieluisia muistoja kertyi monenlaisista tapahtumista, kuten perinteisestä toukokuisesta Saunayöstä ja Finnhitseistä.

”Tykkäsin teekkarikulttuurista ja yhteisistä riennoista. Pienen koulun opiskelijayhteisö toimi hyvin ja oli kivaa, kun käytävillä käveli aina vastaan tuttuja naamoja.”

Juuri siksi professoria surettavat koronapandemian ja etäopiskelun vaikutukset tämän päivän fukseihin.

”He eivät ole voineet rakentaa samalla tavalla omaa yhteisöä kuin me aikoinamme”, hän pahoittelee.

Erityisen kiinnostavina Kallioinen muistaa opiskeluvuosiltaan laboratoriotyöt, joissa kemiaa pääsi tekemään omin käsin.

Orgaanisen kemian laboratoriosta mieleen on jäänyt kiteytystehtävä, jonka kokeiluihin taipuvainen lehtori hänelle antoi. Saman työn mutta eri liuottimella sai myös miespuolinen kurssitoveri.

”Kiteytin aineen yhä uudelleen, kunnes se lopulta katosi kolvista kokonaan. Harmitti, sillä urakka oli kestänyt tosi pitkään. Kaverilta aine ei kuitenkaan hävinnyt”, hän nauraa.

Kallioinen jäi yliopistoon myös kesätöihin ja pääsi näin osallistumaan laitoksensa tutkimustoimintaan jo varhaisessa vaiheessa.

Diplomi-insinööriksi hän valmistui vuonna 2001 ja tekniikan tohtoriksi vuonna 2008. Väitöskirjassaan hän tutki ultrasuodatusta massa- ja paperiteollisuuden prosessivesien käsittelyssä.

Puutarhasta melontaretkille

Tätä nykyä Mari Kallioinen asuu maalla Lappeenrannan lähistöllä. Kukista pitävän professorin lempiharrastuksiin kuuluu puutarhanhoito.

Luonnonläheinen asuinympäristö tarjoaa loistavat mahdollisuudet myös aktiiviseen liikkumiseen. Yhteinen liikuntamuoto puolison kanssa on melonta.

Vapaa-ajallaan hän myös lukee paljon. Käsissä kuluu yhtä hyvin yhteiskunnallinen ja tietokirjallisuus kuin romaanitkin. Tutkijan suosikkeja ovat kirjat, jotka vievät ajatukset pois arjesta ja jotka perustuvat hyvään tarinankerrontaan.

”Pidän erityisesti Jojo Moyesin tavasta kirjoittaa tarinoita ja Lucinda Rileyn Seitsemän sisarta -sarjasta, jonka seuraavaa osaa odotan innolla. Kotimaisista Anna-Leena Härkösen kirjat ovat hyviä.”

Kallioinen kertoo nauttineensa aina opiskelusta. Uuden tiedon omaksuminen on tärkeä osa elämää.

”Opiskelisin yhä enemmänkin, jos vain olisi aikaa”, hän tiivistää asenteensa.

Nuorille, jotka miettivät tulevaa alaansa ja ammattiaan, hänellä on viesti.

”Kemiaa opiskelemalla voi kouluttautua ihmiskunnan suurten haasteiden ratkaisijaksi ja jättää itsestään merkittävän jäljen maailmaan.”

Juttu on julkaistu numerossa 4/2021 osana Suomalaiset naiset ja kemia -sarjaa.

(Kuva Teemu Leinonen) Mari Kallioinen saa vastapainoa työlle luonnosta, joka on aina ollut hänelle rakas elementti.

Mari Kallioinen

* Syntynyt Vääksyssä vuonna 1976.
* Ylioppilas 1995 (Vääksyn lukio), diplomi-insinööri 2001, tekniikan tohtori 2008 (Lappeenrannan teknillinen yliopisto LUT).
* LUT-yliopisto: nuorempi tutkija 2001–2006, assistentti ja nuorempi tutkija 2006–2008 (teknillinen polymeerikemia ja membraanitekniikka), postdoc-tutkija 2008–2014 (membraanitekniikka), tutkijaopettaja 2014–2016, tutkijaopettaja/osaston johtaja (erotustekniikka) 2018–2020, erotustekniikan professori 2020–.
* Teknillisten Tieteiden Akatemian jäsen 2019–.
* Tekniikan akateemiset TEK:n valtuuston jäsen ja hallituksen varajäsen 2020–.
* Harrastukset: neulominen, lukeminen, melonta ja retkeily, puutarhanhoito.
* Perhe: puoliso ja iso uusperhe.


 

Tartu Kemia-lehden tilaustarjouksiin:

  • Tilaa itsellesi tai lahjaksi läheiselle – 69 euroa. Hintaan kuuluu sähköinen näköislehti, jota on helppo lukea ja jakaa.
  • Kannusta koululaista tai opiskelijaa lehtilahjalla – 49 euroa
  • Kiitä opettajaa ja lahjoita lehti kouluun – 19 euroa

Katso lisätiedot ja tee tilaus täällä.

Kerro meille mielipiteesi!

 

Anna palautetta

Lisää uutisia