Uusi teknologia nopeuttaa raskasmetallipäästöjen seurantaa

Miksi raskasmetallipäästöjen seurantaa pitää kehittää?

Euroopan unionin osarahoittamassa ROSS-hankkeessa, jota rahoitetaan Satakuntaliiton kautta, kehitetään uusia ratkaisuja veden laadun seurantaan. Tavoitteena on siirtyä hitaasta analysoinnista tilanteeseen, jossa veden laadusta saadaan tieto heti ja päästöihin voidaan reagoida nopeammin. Tämä on erityisen tärkeää esimerkiksi kasvavan akkuteollisuuden näkökulmasta, jossa veden laadun tarkka ja jatkuva seuranta on keskeistä sekä ympäristövaikutusten hallinnassa että prosessien tehostamisessa ja valvonnassa. Hankkeelle on selkeä tarve, sillä perinteiset mittausmenetelmät perustuvat näytteiden keräämiseen ja laboratorioanalyysiin, mikä tarkoittaa useiden päivien viivettä.

Spektroskopiaa käytetään raskasmetallipäästöjen tunnistamiseen, mutta sen tuottaman datan tulkinta on monimutkaista ja vaatii asiantuntemusta. Näihin haasteisiin vastataan yhdistämällä mittaustekniikka ja tekoäly uudella tavalla. Hankkeessa kehitetty online- spektroskopia perustuu mikroplasmapohjaiseen spektroskopiaan, jota hyödynnetään yhdessä tekoälyn kanssa. Menetelmän avulla vedestä voidaan tunnistaa raskasmetalleja suoraan mittaushetkellä ilman laboratorioviivettä. Tekoäly käsittelee mittaustulokset nopeasti, vaikka aineisto olisi monimutkaista. Sen avulla voidaan tunnistaa myös sellaisia muutoksia, joita olisi vaikea havaita perinteisillä menetelmillä. Näin uusi raskasmetallien online-seurantajärjestelmä parantaa päästöjen hallintaa ja teollisuuden sopeutumista ympäristövaatimuksiin.

Käytännön mittaukset osoittavat online-spektroskopian tarkkuuden ja nopeuden

Hankkeessa on toteutettu käytännön kokeiluja teollisessa ympäristössä. Online-spektroskopian avulla on mitattu, mitä jäähdytysvesien mukana päätyy Kokemäenjokeen. Mittausten perusteella raskasmetallipäästöjen määrät ovat olleet erittäin pieniä. Samalla mittaustekniikan tarkkuus on osoittautunut hyväksi, sillä pienetkin muutokset on pystytty havaitsemaan.  Online-spektroskopian keskeinen hyöty on sen nopeus ja tarkkuus. Kun tieto saadaan heti, poikkeamiin voidaan reagoida viiveettä ja prosessien hallinta paranee.

Projektipäällikkö Pekka Suomisen mukaan hankkeen toteutuksessa keskeistä on ollut tiivis yhteistyö teollisuusyritysten kanssa. Yritykset ovat mahdollistaneet käytännön mittaukset ja tuoneet kehitystyöhön arvokkaan näkemyksen siitä, millaisille käytännön toteutuksille on tarvetta.

NASAn entinen astronautti Tim Kopra ja NASA HUNCH -ohjelmapäällikkö Scott Rodriguez vierailivat SAMKilla. Projektipäällikkö Pekka Suominen esitteli heille ROSS-hanketta sekä spektroskopian parissa tehtävää kehitystyötä. Kuva: Pauli Valo / SAMK

Katse tulevaan

Hankkeessa kehitetylle teknologialle nähdään merkittävää jatkokäyttöä. Sitä voidaan hyödyntää erilaisissa teollisuusprosesseissa, kierrätyksessä ja vedenpuhdistuksessa myös Satakunnan ulkopuolella. Tulevaisuudessa mittalaitteita voitaisiin sijoittaa laajemmin vesistöihin, jolloin veden laatua voitaisiin seurata jatkuvasti ja kattavasti. ROSS-hanke osoittaa, miten tutkimuksen ja teollisuuden yhteistyöllä voidaan kehittää uusia toimintamalleja, jotka parantavat ympäristön tilaa ja teollisuuden kilpailukykyä.

Hanke on saanut rahoitusta Oikeudenmukaisen siirtymän rahastosta (JTF) Satakuntaliiton kautta 417 888 euroa. Hankkeen toteuttaja Satakunnan ammattikorkeakoulu Oy. Hankkeen toteutusaika 1.1.2025–31.12.2026. Hankkeen verkkosivut ROSS – Raskasmetallien online spektroskopia Satakunnassa – RoboAI.