Projektid

CO2 kontsentratsiooni vähendamine atmosfääris on inimkonna üks kriitilisemaid probleeme. Efektiivse lõhustamistehnoloogia olemasolu korral võiks CO2-st samas saada väärtuslik resurss. Üks võimalik tehnoloogia selleks on CO2 sidumine ja elektrokeemiline lõhustamine sulasoolade segudes, kus CO2 muundatakse tahkeks süsinikuks ning gaasiliseks hapnikuks. Käesoleva projekti eesmärgiks on uurida protsesse selles tehnoloogias, et luua tehnoloogiast tervikuna parem arusaam, aga ennekõike võimalikke rakendusmeetodeid. Protsessi süsinikprodukti väärindamine komponendina nutikates ja kestlikkes energiatehnoloogiates nagu kütuseelemendid, akud ja superkondensaatorid selle projekti käigus võimaldab ühelt poolt luua ajendi juba olemasoleva CO2 sidumiseks ning teiselt poolt vähendada tulevikus atmosfääri paisatava CO2 hulka. Produktide CO2 ekvivalendi madalal hoidmiseks keskendutakse ka rohekeemia printsiipide mõju uurimisele ja nende rakendamisele CO2 elektrolüüsi tehnoloogias.

Bioressursside tõhus kasutamine on hädavajalik kestliku ja süsinikuneutraalse ühiskonna saavutamiseks. Projekt AGRI-WASTE2H2 keskendub põhust saadud tselluloosile – rikkalikule, kuid alakasutatud põllumajandussaadusele – mida kasutatakse lähtematerjalina elektrokeemilises protsessis. See protsess on kohandatud rohelise vesiniku tootmise tõhususe parandamiseks, tarbides oluliselt vähem energiat kui tavaline vee elektrolüüs. Samal ajal toodab protsess väärtuslikke keemilisi ühendeid ja materjale. AGRI-WASTE2H2 põhineb kolme Põhja- ja Baltimaa – Soome, Rootsi ja Eesti – teadlaste kompetentsil. Sünteetilise voolukeemia uurimisrühm Tallinna Tehnikaülikoolis keskendub tselluloosi elektrokeemilise oksüdatsiooni üleviimisele voolurežiimi, eesmärgiga saavutada kõrgem efektiivsus ja saagis. Protsessi mastabiseerimine voolurežiimis on võtmetähtsusega samm edukaks tööstuslikuks rakendamiseks. AGRI-WASTE2H2 kasutab Põhja- ja Baltimaade piirkonna taastuvenergia ja põllumajanduslike kõrvalsaaduste rohkusest tulenevaid võimalusi kütuse ja kemikaalide tootmiseks, aidates vähendada piirkonna sõltuvust fossiilsetest lähtematerjalidest. Seeläbi loob projekt võimalusi CO2 heitmete vähendamiseks ja piirkondliku sõltumatuse suurendamiseks, edendades samal ajal uute roheliste tööstusharude kasvu, millest saavad eriti kasu maapiirkonnad. Kolme Põhja- ja Baltimaade riigi teadlaste koostöö võimaldab saavutada tulemusi, mida üksikpartner iseseisvalt ei suudaks ning edendab piirkondlikku mobiilsust ja uusi koostöövõimalusi. Kasutades oma erialaseid teadmisi, on meie eesmärk edendada innovatsiooni, mis on kohandatud piirkonna vajaduste ja tugevustega.

Endokriinsüsteemi kahjustavad kemikaalid (EDC-d) võivad mõjutada naise viljakust. Kasutades tavapäraseid majapidamistarbeid ja kehahooldustooteid puutuvad inimesed EDC-dega pidevalt kokku. Seetõttu on oluline testida kemikaale nende võimaliku endokriinsüsteemi kahjustava toimete suhtes, mis võivad mõjutada inimese reproduktiivsust. Projekt MERLON eesmärk on uurida EDC-de mõju seksuaalarengule ja -funktsioonile, et töötada välja uued lähenemisviisid (NAM-id) EDC-de tuvastamiseks. Kui MERLON keskendub tundlikele arenguetappidele looteeast puberteedini, siis MERLON2 koos uue partneri TalTechiga lisab projekti veel ühe vastuvõtliku perioodi naiste reproduktiivses süsteemis: täiskasvanu munasarja folliikel, kus toimub munaraku küpsemine. Koostöös TalTechiga on hiljuti näidatud, et folliikulis sisalduvate somaatiliste rakkude (FSC-d) tundlikkus folliikuleid stimuleeriva hormooni (FSH) suhtes väheneb, kui folliikul sisaldab mitmete tuntud EDC-de segu. FSH on oluline nii munaraku küpsemiseks kui ka FSC-de poolt toodetud steroidhormoonide sünteesiks. Samuti oleme kirjeldanud somaatiliste rakkude keerukat heterogeensust munasarjafolliikulis. EDC-de kahjulik mõju FSC alampopulatsioonidele on aga teadmata ja MERLON algprojektis käsitlemata. MERLON2 täiendab konsortsiumi eesmärke, töötades välja NAM-e, mis põhinevad üksikraku transkriptoomikal, automaatsel pildianalüüsil ja masinõppel, et mõista EDC-de mõju FSC alampopulatsioonidele seoses nende tundlikkusega FSH suhtes. MERLON2 tulemusena laieneb sidusrühmade ring, suureneb avalikkuse teadlikkus EDC-de kahjulikest tervisemõjudest ning pakutakse uusi lähenemisviise, et lahendada igapäevatoodetes leiduvate ainete kahjuliku mõju testimise küsimust naise viljakuse kontekstis.

CROSS-projekti eesmärk on tugevdada Euroopa teadusruumi, arendades uuenduslikke tööriistu, et rakendada uute ELi hartade põhimõtteid, edendada organisatsioonilisi muutusi ning parandada karjääriteede ühilduvust. Projekti olulisteks tulemusteks on enesehindamise pädevustööriist, teekaart ülekantavate oskuste koolitamiseks, mentorluse käsiraamat, karjäärinõustamise teekaart, sektoritevahelise koostöö käsiraamat ja HRS4R juhendmaterjalide andmebaas. Nende tööriistade arendamine toimub kaasloomeprotsessi kaudu, kaasates sidusrühmi üle Euroopa ja hõlbustades seeläbi ResearchComp praktikakogukonna loomist ning tööriistade kohandamist erinevatele Euroopa ökosüsteemidele. Väljatöötatud karjäärijuhtimise teenuste puhul viiakse läbi pilootkatsetused neljas sektoritevahelises võrgustikus. Lisaks sellele luuakse CROSS- projekti raames juhendmaterjalide ja nõustamise platvorm, mis toetab asutusi HRS4R kvaliteedimärgise taotlemisel.

Projekt "Innovatsiooniallianssi laiendades" (Xpanding Innovative Alliance, XiA) pühendub tervishoiusektori koostalitlusvõime edendamisele, eriti Euroopa terviseandmete ruumi (EHDS) määruse ootuses. Laiaulatusliku haridusalgatuse kaudu tegeleb XiA digitervise koosvõime standarditealase oskuste tühimiku täitmisega tervishoiuteenuste osutajate, digitaalsete terviselahenduste pakkujate ja indiviidide hulgas. Kvaliteetsete õppematerjalide ja kursuste väljatöötamisega püüab XiA anda sidusrühmadele vajalikud oskused EHDS-iga seotud standardite omaksvõtmiseks ja koostalitlusvõime kultuuri edendamiseks.

Inimene-robot koostöövaldkonna arendamiseks luuakse nii Virumaa Digi- ja Rohetehnoloogiate Innovatsioonikeskuse, Virumaa kolledži kui ka Taltechi peamaja baasil koostöörobootika ja protsessidele adapteeruvate seadmete arendus- ja katselabor. Loodavas laboris on võimalik uurida inimene-masin koosloome psühholoogilisi aspekte, töökoha disaini jms. Lisaks seadmete/füüsiliste süsteemide adapteeruvust tootmise protsessidesse. Seda kõike nii reaalses kui ka digitaalses (laiendatud reaalsuse) keskkonnas, toetudes Tööstus X.0 kontseptsioonile.

Traditsioonilistes toidusüsteemides kasutatakse laialdaselt naftakeemial ja loomsetel produktidel põhinevaid lisandeid, mis on küll heade tehno-funktsionaalsete omadustega, kuid millega kaasnevad keskkonnaalased, eetilised, tervislikud ja jätkusuutlikkuse probleemid. Projekti raames arendatakse alternatiivseid valgulisi toidulisandeid, näiteks värv- ja magusaineid, mille omadused vastaksid toidutööstuse vajadustele ja samas kõrvaldaks eelmainitud murekohad. Valkude arendamiseks kasutatakse ratsionaalse disaini, struktuuribioloogia ja tehisintellekti meetodeid. Koos TFTAKiga arendatakse välja täppisfermentatsiooni protsess, et toota valke mikroorganismides, valgupreparaate testitakse mudeltoitudes ning edukate preparaatide kommertsialiseerimiseks tehakse koostööd kohaliku toidutööstuse ja ettevõtluskiirenditega. Arendustöö tulemina modelleeritakse seosed valkude struktuuri ja tehno-funktsionaalsete omaduste vahel, mis võimaldab tulevikus uudsete omadustega valke hõlpsamini disainida.

Puit või siis lignotselluloosne biomass üldisemalt on kõige enimlevinud, kättesaadavaim, aga samas ka ainus jätkusuutlikke lahendusi võimaldav taastuvtooraine üha kasvava inimkonnaga planeedil. Puidu kolm põhipolümeeri - tselluloos, hemitselluloos ning ligniin, sisaldavad algkomponente, millest on võimalik toota kõrge väärtusastmega puidusuhkruid, tekstiilikiude, termoplastseid materjale ning peenkemikaale. Antud projektis viiakse edasi ensüümitehnoloogiate arendusi, kus ekstreemsetest kasvukeskkondadest pärit mikroobide ensüüme kasutatakse ligniini lõhustamiseks ja modifitseerimiseks, toksiliste fenoolsete ühendite keskkonnast eraldamiseks, ning tselluloosi puidusuhkruteks lagundamise ja lahustuva tselluloosi tehnoloogiates. Lisaks keskendutakse projektis tehnoloogiatele, kus arendatakse edasi nii kraft-ligniinil (tüüpiline paberitööstuse ligniin), hüdrolüüsi ligniinil ning sünteetilisel ligniinil põhinevaid poorseid materjale, termoplaste kui ka uue generatsiooni katalüsaatoreid.

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.

Inseneripuittoodete valmistamisel läbib puit mitmeid protsessietappe, mis mõjutavad nii puidu kui ka lõpptoote kvaliteeti. Hetkel puuduvad holistilised uuringud nende protsesside kaasmõju kohta liimliite kvaliteedile. Vaatamata 20-aastasele teoreetilisele baasile ebapiisava adhesiooni ja liimkatsete tulemuste varieeruvuse mõistmiseks on vahendid, et mõista pinnadefektide mõju liimliite kvaliteedile, välja arendamata, mille tulemuseks on suured hajuvused liimliite kvaliteedis ja aeglane tehniline areng. Lisaks uuritakse projektis inseneripuittoodete tulepüsivust. Täiustatakse projekteerimis- ja hindamismeetodeid ning laiendatakse nende ulatust uutele uuenduslikele puittoodetele, mis põhinevad eksperimentaalsetel uuringutel ja termomehaanilistel simulatsioonidel. Projekti tulemused kiirendavad biopõhiste liimide kasutuselevõttu, parandavad inseneripuittoodete konkurentsivõimet ja turvalisust ning soodustavad madala kvaliteediga puiduliikide kasutamist.

Andmed on kujunenud tähtsaimaks ressursiks majanduse ja avaliku halduse automatiseerimise ning lahenduste optimiseerimise jaoks. Projekti eesmärgiks on tõsta andmevaldkonna uurimistööde taset ja sünergiat, seeläbi oluliselt tugevdades Tehnikaülikooli võimekust koostööks eesti majanduse ja avaliku haldusega, nii ühisprojektide, konsultatsioonide kui täiendõppe ja tudengite ettevalmistamise kaudu. Sel eesmärgil fokuseerub projekt masinõppe kasutamisele andmevaldkonnas: masinõpe, seejuures eriti närvivõrgud, on tulevaste tarkvarasüsteemide võimekuse ja tarkvaraehituse peamine arengumootor. Konkreetne eesmärk on suurendada uute, tipptasemel spetsialistide arvu närvivõrkudel põhineva masinõppe valdkonnas, rakendades neid koostöösse olemasolevate andmeteaduse valdkondadega: andme- ja reeglikaevandamine, andmesemantika, inimkeelsed andmepäringud, teadmiste esitamine, andmeintegratsioon, statistika ja andmehaldus.

Käesoleva projekti eesmärk on töötada välja ja täiustada olemasolevaid seletatava tehisintellekti meetodeid inimese motoorsete funktsioonide analüüsimiseks. Pilootuuringud on näidanud paljulubavaid tulemusi neurodegeneratiivsete haiguste diagnoosimisel. Lisaks plaanime laiendada meetodite rakendusala meditsiinist kognitiivse arengu ja kognitiivse väsimuse analüüsile. Seletava komponendi integreerimine tagab meditsiinitöötajatele tehisintellekti tehtud otsuste vajaliku läbipaistvuse. Rakendus kognitiivse arengu valdkonnas koolihariduse protsessi toetamiseks. Kognitiivne väsimus põhjustab teadaolevalt raskeid vigastusi ja tõsist rahalist kahju. Selle nähtuse põhjalik mõistmine ja oskus väsimust ära tunda aitab muuta töökeskkond turvalisemaks ja vähendada rahalisi ja mitterahalisi kahjusid tööprotsessis.

Projekti RESCHIP4EU "Kiipide projekteerimisoskuste tugevdamine Euroopas" (Reinforcing Skills in Chips Design for Europe) eesmärgiks on terviklik tugi ELi kõrgharidusele sardsüsteemide projekteerimise valdkonnas - ränist alates läbi kiipsüsteemide projekteerimise ja tootmise kuni nutikate ja ohutuskriitilise platvormide ja rakendustarkvarani. Programmi terviklik olemus on innovatsiooni jaoks hädavajalik ja annab lõpetajatele ainulaadse konkurentsieelise, et kavandada, analüüsida ja uuendada nutikaid, rohelisi ja ohutuskriitilisi sardsüsteeme Euroopas.