PlasTEP-i projektis osalev Füüsika Instituudi gaaslahenduslabor üritab koos viieteistkümne välispartneriga luua plasmal baseeruva tehnoloogia prototüübid, mis tulevikus aitaksid vähendada Läänemere ümbruse vee -ning õhusaastet.
Umbes kolm aastat tagasi otsisid PlasTEP-i programmi eestvedajad endale Eestist seoses kavandatava projektiga partnereid. Gaaslahenduslaboril oli aga reaalne kogemus saasteühendite eemaldamise osas olemas ning nende hiljutise uurimistöö temaatika ühildus projektiga ideaalselt. Kasuks tulid ka varasemad kontaktid INP-ga (ühe projekti partneriga.) PlasTEP-i projekti juhtpartneri, Lääne-Pomarania tehnoloogiainstituudiga, selle ajani otsesest kokkupuudet ei olnud. “Kuid see projekt on kindlasti tihedama koostöö algus,” ütles Alexander Schwock, PlasTEP-i projektijuht.
Tartu plasmareaktor. Foto: Matti Laan
Tartu Ülikooli gaaslahenduslabor näeb enda peamise teadusliku eesmärgina labori olemasoleva oskusteabe rakendamist väikeste mõõtmetega plasmareaktorite loomiseks, mis võimaldavad vähendada saastegaaside emissiooni keskkonda. Samuti peetakse oluliseks avalikkuse laialdasemat teavitamist plasmatehnoloogia võimalustest. Projekti käigus loodetakse luua ka lisakontakte tööstusega ja tihendada suhtlust välispartneritega.
Plasmareaktorite tööpõhimõte on ise suhteliselt lihtne. Nimelt on tavakeemias on kõigi keemilistes reaktsioonides osalevate ainete keskmised energiad võrdsed. See omakorda tähendab seda, et ka nende lõpp-produktide tekkekiirus on sama, mis lagunemiskiirus. „Gaasilise keskkonna ioniseerimisel on võimalik tekitada uus aine agregaatolek – plasma. Seal olevate elektronide keskmine kiirus on oluliselt suurem kui ioonide ja neutraalsete aatomite oma,“ selgitas Matti Laan, gaaslahenduslabori juhataja, elavalt. Sellises mittetasakaalulises olukorras ületab lõpp-produktide tekkekiirus oluliselt nende lagunemisekiiruse.
Säärases keskkonnas saavad väga edukalt tekkida mitmed keemiliselt aktiivsed ühended nagu atomaarne hapnik, osoon ning ergastatud lämmastiku ning hapniku molekulid. Viimaste abil on võimalik lagundada näiteks tolueeni, mida kasutatakse näiteks epoksüvaike -ning mastikseid. Veekogudesse sattudes võib see aga veeloomadel mutatsioone tekitada ning on ka muidu elusolenditele mürgine. Samuti on plasmareaktorite abil võimalik oksüdeerida ka heitgaaside peamist komponenti – lämmastikmonooksiidi, mis seejärel muutub juba tunduvalt kergemini lagundatavaks aineks. Nii saab lämmastikdioksiidi ja -trioksiidi lämmastikuks ning hapnikuks lagundamisel toota lämmastikväetist. Täpselt sama kehtib väävelühendite kohta.
Puhtam tööstus ning keskkond tooks kaasa ka majanduslikke hüvesid – projekti käigus loodetakse Läänemere riikidesse tekitada tugev tehnoloogiaklaster, mis looks uusi töökohti. Kuigi projekti käigus välja töötavad tehnoloogiad on mõeldud peamiselt suurtele saastajatele, ei ole loodava tehnoloogia võimalikud rakendused sellega piiratud. Indrek Jõgi, Füüsika Instituudi kile -ja plasmatehnoloogia teadur, loodab, et PlasTEP-i käigus tekib võimalusi ka Eesti ettevõtetele. Plasmatehnoloogia vastu on juba huvi tundnud Airvitamin ja ABC kliima, mis mõlemad tegelevad muuhulgas ionisaatorite vahendamisega, mida saab kasutada õhu puhastamiseks. Airvitamin on muuhulgas kaalunud ka juba uute seadmete reaalset testimist.“Me loodame saada oma olemasolevatele ja tulevastele plasmatehnoloogial põhinevatele õhupuhastusseadmetele võimalikult suurt teaduslikku tausta ja uurimusi, et kindlustada enda klientide usaldus,“ ütles Valdur Kaus, Airvitamini esindaja.
Uute õhu -ning veepuhastustehnoloogiate arendamisega võib kaasneda ka praeguste emissioone piiravate standardite karmistamine. Lõppkokkuvõttes tähendaks see Läänemere ümbruses puhtamat keskkonda, kuid võib kaasa tuua firmadele täiendavaid kulutusi. Mitmed ettevõtted on avaldanud arvamust, et emissioonide rangemaks muutmine praeguses majandussituatsioonis tooks kaasa tootmise kolimise Aasia riikidesse. Viimaste lõdvemate keskkonnaregulatsioonide tõttu võib lõppkokkuvõttes heitgaaside hulk hoopis kasvada. Uute plasmatehnoloogiate abil oleks võimalik aga keskkonnakaitsele suuremat tähelepanu pöörata, nii, et see tootmisettevõtele väga valulikult ei mõjuks. Siiski on vaja iga astutavat sammu hoolikalt kaaluda ning kindlustada uusi tehnoloogiaid puudutavate materjalide vaba levik.
Üheks projekti eesmärgiks ongi plasmafüüsika poolt pakutavate võimaluste tutvustamist keskkonnakaitseks riiklikul tasandil. Plaanis on näiteks plasmatehnoloogiaid käsitleva käsiraamatu koostamine. Kuna Eestis on teadlaste otsesuhtlus poliitikakujundajate ning tööstusega veel alles suhteliselt uus nähtus, pakub see kindlasti Tartu plasmafüüsikutele väljakutseid. “Kuigi seda ei ole väga meeldiv tunnistada, tuleb siin eristada Eestit ja kogu Läänemere regiooni,” nentis Jõgi. Schwocki sõnul valitseb sama olukord ka Rootsis, mil nii Poolas kui ka Saksamaal teadlastel keskkonnapoliitika kujundajatega head kontaktid ning sama tendentsi on märgata ka Taanis. “Hoolimata kõigest peame me suutma Euroopa Liidu FP7* programmi mõjutada ning seega vajame me poliitikute toetust. Samuti vajavad ka poliitikud edulugusid,” jääb Schwock endale kindlaks.
PlasTEPi projekti rahastatakse Interreg IVb (Läänemere regiooni programm) raames ning kestab kolm aastat.
* – Seventh Framework Programme for Research and Technological Development
Leave a Reply