Riina Aav

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.

Projekti fookuses on Eestisse tarnitavate, ja potentsiaalselt tarnitavatest, maakide rikastamise vaheproduktidest ja kasutatud magnetitest kasulike komponentide eraldamise tehnoloogiate arendamine ning saadud produktide väärindamine. Eraldamistehnoloogiate välja töötamisel lähtutakse parimatest võimalikest toorainete, vaheühendite ning produktide iseloomustamise meetoditest, muuhulgas suunatakse separeerimist metall-organiliste kompleksite selektiivse tekke kaudu vedelik-assisteeritud mehhanokeemilisi protsesse eelistades ning ring- ja rohekeemia põhimõtteid järgides. Projekti eesmärkideks on a) maakide ja nende rikastatud vaheproduktide ning magnetite taaskasutusest tekkivate ja metalle sisaldavate proovide analüüs; b) Haruldaste muldmetallide separeerimistehnoloogiate arendamine ja nende väärindamine: mehhanokeemiliste meetodite ja metall-orgaaniliste komplekside rakendamine; c) väljatöötatavate protsesside jätkusuutlikkuse hindamine rohelise keemia meetrika abil.

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.