Jagadeesh Varma Nallaparaju

Tippkeskuse eesmärk on edendada innovatsiooni ringmajanduses, keskkonnasõbralikku ja kohalikku ressurssi vajavate tehnoloogiate uurimise ning ühiskonna teadlikkuse tõstmise kaudu. Neljas töörühmas on järgmised uurimissuunad. Strateegilise mineraalse toorme rühm kaardistab kriitilisi materjale ja sekundaarseid ressursse jäätmevoogudes, et neid eraldada ja taaskasutada, minimeerides kahjulike jäätmete hulka. Süsiniku-põhise toorme töörühm arendab rohekeemial põhinevaid meetodeid võtme-kemikaalide ja taaskasutatavate plastide jaoks, hinnates ka nende keskkonnamõju. Ringsete tehnoloogiate tööstussiirde rühm fokusseerub skaleerimist võimaldavatele tehnoloogiatele vähendades jäätmeid ja edendades ringlussevõttu, käsitledes ka veepuhastust. Ringmajanduse ärirakenduste ning modelleerimise analüüsi rühm analüüsib jätkusuutlikke ärirakendusi ning toormete väärtusahelaid. Tippkeskuse interdistsiplinaarsus aitab luua Eestile ja Euroopale vajalikke ringmajanduslikke lahendusi.

Käeliste molekulide tuvastamine ja enantiomeeride eraldamine on oluline keskkonna seire, agrokeemia ja ravimite disaini vaatevinklist. Hemikukurituriilid on selleks väga sobilikud, sest neid saab suunatult sünteesida kombineerides erinevaid monomeere ühe-etapilises mehanokeemilises reaktsioonis. Selles jätkusuutlikus protsessis tekitatakse vähem jääke lahusteid vältides ning ise-organiseerumine on võimendatud tänu tahke faasi reaktsioonile. Käesolevas projektis uuritakse hemikukurbituriilide ise-organiseerumise fundamentaalseid aluseid ning rakendatakse neid uute supramolekulaarsete süsteemide loomisel, selleks et käeliste ühendeid tuvastada ja eraldada, aga ka saasteainete korral keemilise muundamise abil väärindada. Katseliste ja arvutuskeemia tulemuste abil luuakse ennustusmeetod uute analüütide tuvastamiskes sobivate omadustega makrotsüklite sünteesiks. Tulemused peaksid huvi pakkuma teadlastele ja rakendajatele, kes kasutavad, toodavad või tuvastavad käelisi ühendeid.

Käesolev projekt on suunatud senise põlevkivi kasutuse paradigma muutusele – põlevkivi struktuuris olevate väärtuslike koostisosade otsesele keemilisele muundamisele väärtuslike kemikaalide saamiseks ja Eesti keskkonnasõbraliku keemiatööstuse arendamiseks. Projekt keskendub meetodite loomisele, kuidas keemiliselt muundada eri päritolu kerogeene, ning keskkonnasõbralike terviklahenduste arendamisele, mis suurendaks ka teiste maapõueressursside kasutamise efektiivsust ja võimaldaks kasutusele võtta juba tekkinud jäätmed. Eesmärgiks on arendada toormete innovaatilisi kasutusvõimalusi, mis loovad lisandväärtust, pakuvad rakenduse aherainemägedes leiduvale jääkpõlevkivile ja on kooskõlas rohepöörde strateegiatega. Fookus on Eestis leiduvatel maapõueressurssidel, kuid nähakse ette ka teiste raskesti muundatavate orgaaniliste materjalide kasutamist kemikaalide saamiseks.