Tere tulemast Puidu väärindamise fookustippkeskusesse, kus me koondame mehaaniliste, keemiliste, biokeemiliste ja analüütiliste erialade teadmised, et leida väärtuslikuid ja jätkusuutlikuid puiduväärindamise lahendusi. Meie missiooniks on uuendada kogu puidu väärtuse ahelat, suurendades konstruktsiooni jõudlust, edendades biopõhiste materjalide väljatöötamist ja optimeerides biokeemilisi protsesse jätkusuutlikkuse tagamiseks. Keskendume puittoodete ja konstruktsioonide tulepüsivuse ja vastupidavuse parandamisele, muutes samal ajal lignotselluloosse biomassi järgmise põlvkonna materjalideks. Meie uurimistöö eesmärk on vastata kaasaegsete tööstusharude nõudmistele, minimeerides samal ajal keskkonnamõju.

Progresseerivate analüütiliste tehnikate, mikroobide biotehnoloogia ja innovatiivse keemia integreerimise kaudu laiendame puidu väärindamisel uusi horisonte. Oleme pühendunud tugevale koostööle, et teha koostööd tööstus- ja teaduspartneritega, et arendada tipptasemel ringbiomajandust toetavaid tehnoloogiaid. Tutvuge meie kompetentsidega lähemalt ja liituge meiega jätkusuutlike puidulahenduste otsingus rohelisema ja sitkema tuleviku nimel.

Puidu mehaaniline väärindamine

Olen TalTechi professor ning spetsialiseerun puitkonstruktsioonide tulepüsivusele. Üle 15-aastase tööstuskogemusega peainsenerina projekteerimisbüroos ja teadlasena Rootsi uurimisinstituudis RISE, kus olen läbi viinud üle 250 tulekatse, toon oma töösse kaasa palju praktilisi ja akadeemilisi teadmisi. Kaitsesin doktorikraadi 2010. aastal, keskendudes kergete puitkarkass-seinte ja vahelagede tulepüsivusele, ja nüüd juhendan TalTechi doktorante, õpetades samal ajal kursusi Linneülikoolis ja London City Ülikoolis.

Lisaks kuulun mitmete mainekate konverentside teaduskomiteedesse nagu Structures in Fire, Wood Building Forum, Wood and Fire. Samuti esindan Eestit CEN TC250 SC5-s, panustades järgmise põlvkonna Euroopa puidu tuleohutusstandarditesse. Minu lõppeesmärk on luua ühendust teadusuuringute ja tööstuse vahel, edendades ohutumate ja uuenduslikumate puitkonstruktsioonide väljatöötamist.

Olen olnud Tallinna Tehnikaülikooli puidutehnoloogia professor aastast 2012. Enne seda töötasin ligi seitse aastat AS Balteco arendusosakonnas tootearendusinsenerina ja projektijuhina. Minu peamine uurimistöö keskendub vähekasutatud lehtpuu kasutamisele spoonipõhistes toodetes ja komposiitmaterjalides. Lisaks olen uurinud võimalusi plasti- ja komposiitjäätmete ümbertöötlemiseks ja taaskasutamiseks uute materjalide väljatöötamiseks. Panustan aktiivselt akadeemilisele järelkasvule olles puidu-, plasti- ja tekstiilitehnoloogia magistriõppekava programmijuht ning juhendades mitmeid doktorante.

Olen aktiivselt seotud puidutööstuse eriala liitudega, kus olen juhatuse liige Eesti Metsa- ja Puidutööstuse Liidus ja Eesti Mööblitootjate Liidus ning juhtnõukogu liige Võrumaa Haridus- ja Tehnokeskuse TSENTER. Lisaks olen Põhja-Euroopa puiduteaduse võrgustiku liige.

Võimekus

Puidu väärindamise fookustippkeskuse uurimustöö keskendub puidu mehaanilise väärindamise tõhustamisele puitkonstruktsioonide kandevõime, stabiilsuse ja tulepüsivuse põhjaliku uurimise kaudu. Peamised uurimisvaldkonnad hõlmavad konstruktsioonielementide tulekindlust, liimühenduste toimimist ning erinevate katte- ja isolatsioonimaterjalide efektiivsust tulekahju tingimustes. Lisaks uuritakse uudseid meetodeid puitkonstruktsioonide vuukide arendamiseks ja hinnatakse puidust konstruktsioonimaterjalide taaskasutamise potentsiaali.

Tulepüsivusealastes uuringutes hindame erinevate puittoodete, nagu spoonipõhised tooted, liimpuit, ristkihtpuit ja I-talad, liimühenduste terviklikkust kõrgete temperatuuride mõjul. Meie meeskond on välja töötanud spetsiaalsed liimide testimis- ja arvutusmetoodikad, keskendudes otseselt inseneripuidu liimühenduste tulekindlusele. See uuring on ülioluline puidupõhise ehituse ohutuse ja vastupidavuse parandamiseks.

Paneme olulist rõhku madalama kvaliteediga lehtpuuliikide väärindamisele, mida on ajalooliselt vähe kasutatud. Meie töö uurib nende liikide integreerimist uuenduslikesse puitpolümeerkomposiitmaterjalidesse, parandades seeläbi nende omadusi laiemate rakenduste jaoks.

Meie uurimisalgatuste hulka kuuluvad puidu-bioliimi süsteemide väljatöötamine ohutumate ja säästvamate konstrueeritud puittoodete tootmiseks, madalama kvaliteediga puiduliikide väärindamine uudsete komposiitmaterjalide abil, puitehituse elutsükli kulude optimeerimine kasutusaega planeerimise abil, ja sekundaarsest toorainest saadud biopõhiste tulekindlate komposiitmaterjalide loomine. Nende projektide eesmärk on suurendada puidupõhiste toodete vastupidavust, jätkusuutlikkust ja üldist jõudlust erinevates keskkondades.

Oleme oluliselt panustanud puitkonstruktsioonide tulekindluse projekteerimisstandardite väljatöötamisse ja läbivaatamisse. Samuti oleme panustanud erialaste käsiraamatute loomisesse riiklikul, Euroopa ja ülemaailmsel tasandil. Meie käimasolevad teadus- ja arendustegevused on suunatud puiduressursside tõhusale ja säästvale kasutamisele uute tipptulemuslikke puitmaterjalide rakendamise kaudu.

Taristu

Puidu Väärindamise FTK spetsialiseerub puidupõhiste konstruktsioonide tugevuse, jäikuse ja tulepüsivuse omaduste parandamisele erinevate rakenduste jaoks. Meie taristu ja ekspertkompetents toetavad projekteeritud puitmaterjalide ja konstruktsioonisüsteemide väljatöötamist ja optimeerimist kontseptsioonist rakenduseni.

Teadus- ja arendustegevuse põhipädevused

  • Inseneripuidu tulepüsivus:
    Keskendume uuenduslike tulepüsivuse projekteerimise meetodite loomisele puittoodete, sealhulgas I-talade, liimpuidu ja ristkihtpuidu jaoks. Meie panustame tuleohutusparameetrite väljatöötamisele erinevatele konstruktsioonimaterjalide ja ristkihtpuidu tüüpide jaoks.
  • Liimi ja liidete toimivuse testimine:
    Meie meeskond töötab välja konstrueeritud puitkonstruktsioonides kasutatavate liimide hindamise meetodeid, pöörates erilist tähelepanu tulepüsivusomadustele. Samuti uurime ja täiustame liidete konstruktsioone, et parandada puitkonstruktsioonide vastupidavust ja ohutust.
  • Uuenduslikud spooni- ja vineeritehnoloogiad:
    Spoonipõhiste toodete tootmise ja testimise täiustatud võimalustega edendame innovatsiooni biokomposiitide, liimimiskvaliteedi ja liimiomaduste vallas. Meie uuringud hõlmavad puidu immutamise, viimistluse ja vananemise katseid, et tagada materjalide kvaliteedi erinevateks rakendusteks.
  • Madala väärtusega puiduliikide ja puidu jäätmete väärindamine:
    Uurime madalama kvaliteediga puidu potentsiaali uute spoonipõhiste toodete väljatöötamiseks ja mehaaniliste omaduste parandamiseks selliste protsesside abil nagu puidu tihendamine. Samuti keskendume puidujääkide ja teise tooraine integreerimisele uudsetesse jätkusuutlikesse materjalidesse, näiteks mütseelipõhistesse komposiitmaterjalidesse.

Katse- ja Arendusvõimekused

Meie labor on varustatud mitmesuguste puitmaterjalide, sealhulgas spoonide, puitpolümeerkomposiitide ja puitplasti komposiitide testimiseks, samuti valmis ja töös olevate mööbli- ja mööblikomponentide testimiseks. Viime läbi mitmesuguseid katseid liimimise kvaliteedi, mehaanilise jõudluse ja vastupidavuse kohta, et täiustada materjale, ja tagada nende pikaealisus ja funktsionaalsus.

Puidu väärindamise FTK-l on ka ainulaadne pilootmastaabis spooni- ja vineeritootmisliin. See seade võimaldab toota ja välja töötada spooni ja vineeri kontrollitud tingimustes, pakkudes väärtuslikku teavet tootmisparameetrite ja materjali omaduste kohta.

Tänu oma laiaulatuslikele mehaanilistele väärtustamisvõimalustele oleme pühendunud jätkusuutliku puiduinnovatsiooni edendamisele ja suure jõudlusega materjalide tarnimisele kaasaegse ehituse ja tootekujunduse jaoks.

Avasta veel

Koostöö võimalused

Tööstuspartneritele

Fookustippkeskuses teeme aktiivselt koostööd akadeemiliste ja teadusasutustega, keskendudes puidu- ja biokomposiittehnoloogia edendamisele. Meie rajatised ja teadmised pakuvad tugevat platvormi nii fundamentaal- kui ka rakendusuuringuteks, edendades jätkusuutlike puidupõhiste materjalide ja ehituslahenduste innovatsiooni

Peamised koostöövaldkonnad

  • Puidu, spooni ja vineeri innovatsioonid:
    Kutsume akadeemilisi partnereid tegema meiega koostööd uute puitmaterjalide väljatöötamisel. Üheskoos keskendume tipptasemel spooni ja vineeri tootmisprotsessidele, materjalide omaduste ja tootmistehnikate optimeerimisele erinevate rakenduste jaoks.
  • Biokomposiidid ja säästvad materjalid:
    Keskendume biokomposiitide arendamisele, et edendada ehituse jätkusuutlikkust. Meie koostööprojektid hõlmavad puitkomposiitide ja erinevate keskkonnatingimustele vastupidavust, aidates kaasa keskkonnasõbralike ehitusmaterjalide ja konstruktsioonide valmistamisele.
  • Liimid ja liimimise kvaliteet:
    Oleme spetsialiseerunud liimitehnoloogiale, uurides liimühenduste vastupidavust erinevates keskkonnatingimustes. See on ülioluline vastupidavate, tulekindlate puitkonstruktsioonide loomiseks ning pakub väärtuslikku teavet liimiomaduste ja nende rakenduste kohta.
  • Puidu vananemisuuringud:
    Julgustame partnereid uurima koos meiega puidu vananemisprotsesse. Nende uuringute eesmärk on suurendada puittoodete vastupidavust , aidates luua materjale, mille kasutusiga ja kvaliteet on parem.
  • Puidu ja puitmaterjalide tulekindluse uuringud:
    Katsetage koos meiega ernevaid tulekaitsevahendeid, katmise tehnoloogiaid ja tulepüsivuse katseid.

Olles meie partner, saate kasutada meie uurimis- ja arendusvõimalusi, sealhulgas täiustatud rajatisi ja tehnilisi teadmisi, et aidata kaasa teaduse edusammudele, mis soodustavad jätkusuutlikkust ja innovatsiooni puidupõhises ehituses ja materjaliteaduses.

Akadeemilistele partneritele

Fookustippkeskuses me teeme aktiivselt koostööd akadeemiliste ja teadusasutustega, keskendudes puidu- ja biokomposiittehnoloogia edendamisele. Meie rajatised ja teadmised pakuvad tugevat platvormi nii fundamentaal- kui ka rakendusuuringuteks, edendades jätkusuutlike puidupõhiste materjalide ja ehituslahenduste innovatsiooni.

Peamised koostöövaldkonnad

  • Puidu, spooni ja vineeri innovatsioonid:
    Kutsume akadeemilisi partnereid tegema meiega koostööd uute puitmaterjalide väljatöötamisel. Üheskoos keskendume tipptasemel spooni ja vineeri tootmisprotsessidele, materjalide omaduste ja tootmistehnikate optimeerimisele erinevate rakenduste jaoks.
  • Biokomposiidid ja säästvad materjalid:
    Keskendume biokomposiitide arendamisele, et edendada ehituse jätkusuutlikkust. Meie koostööprojektid hõlmavad puitkomposiitide ja erinevate keskkonna tingimustele vastupidavust, aidates kaasa keskkonnasõbralike ehitusmaterjalide ja konstruktsioonide valmistamisele.
  • Liimid ja liimimise kvaliteet:
    Oleme spetsialiseerunud liimitehnoloogiale, uurides liimühenduste vastupidavust erinevates keskkonnatingimustes. See on ülioluline vastupidavate, tulekindlate puitkonstruktsioonide loomiseks ning pakub väärtuslikku teavet liimiomaduste ja rakenduste kohta.
  • Puidu vananemisuuringud:
    Julgustame partnereid uurima koos meiega puidu vananemisprotsesse. Nende uuringute eesmärk on suurendada puittoodete vastupidavust , aidates kaasa luua materjale, mille kasutusiga ja kvaliteet on parem.
  • Puidu ja puitmaterjalide tulekindluse uuringud:
    Katsetage koos meiega ernevad tulekaitsevahendid, katmise tehnoloogiad ja tulepüsivuse katsed.

Olles meie partnerina saate kasutada meie uurimis- ja arendusvõimalusi, sealhulgas täiustatud rajatisi ja tehnilisi teadmisi, et aidata kaasa teaduse edusammudele, mis soodustavad jätkusuutlikkust ja innovatsiooni puidupõhises ehituses ja materjaliteaduses.

Koostöö

Puidu keemiline väärindamine

Ma olen TalTechi biopolümeeride tehnoloogia labori juhataja. Omandades pikaajalist kogemust TalTechi professorina ning kompetentse teadlasena ja administraatorina, olen juhtinud mitmeid teadusrahastuse projekte ning riiklikke ja rahvusvahelisi teadus- ja arendustegevuse projekte, sealhulgas Euroopa Kosmoseagentuuri ja EL-i struktuurifondide poolt rahastatud projekte. Minu teaduslik taust on polümeertehnoloogia ning koos oma meeskonnaga oleme loonud mitmeid uusi uurimissuundi, näiteks tselluloosi väärindamise uued lähenemised, nanokiudkomposiitmaterjalide arendamine energiasalvestuseks ja biopõhiste komposiitmaterjalide väljatöötamine.
Juhendan aktiivselt doktorantite ja järeldoktorantite ning viimastel aastatel olen kaitsmiseni viinud üksteist doktoritööd ja juhendanud nelja järeldoktoranti. Mul on olnud au võõrustada Fulbrighti stipendiaati Ameerika Ühendriikidest, kes viis läbi biopolümeeridega seotud uuringu.
Osalen aktiivselt mitmes teadusvõrgustikus ja COST-projektides ning olen hästi kursis materjaliteaduse teadus- ja arendustegevuse trendidega, töötades M-ERA.NET hindajana ja Euroopa Komisjoni eksperdina. Lisaks korraldan praegu konverentsi “Baltic Polymer Symposium”, mis ühendab polümeeriteadlasi Balti riikides ja Euroopas.

Ma olen TalTechi Keemia ja biotehnoloogia instituudi jätkusuutliku keemia ja inseneeria uurimisrühma juht. Mul on laiaulatuslik kogemus rohelise ja jätkusuutliku keemia, kolloidteaduse ning bioressursside väärindamise valdkondades. Oma järeldoktorantuuri jooksul töötasin California Ülikoolis (Santa Barbara, USA), Dalhousie Ülikoolis (Kanada) ja Bordeaux-1 Ülikoolis (Prantsusmaa). Lisaks olen külastanud professorina UPS-i Prantsusmaal (Toulouse), UHK-d Tšehhis (Hradec Králové) ja PUC-Rio ülikooli Brasiilias.

Aastatel 2015–2019 olin Tallinna Tehnikaülikooli rohelise keemia ja tehnoloogia tippteadustooli (TUTIC-GREEN) vanemteadur. 2019. aastal asutasin jätkusuutliku keemia ja inseneeria uurimisrühma, et edendada jätkusuutlikkusele suunatud teadus- ja arendustegevust Eestis. Minu uurimisrühm keskendub praegu rohelisemate keemiliste protseduuride väljatöötamisele, ligniini väärindamisele ning biolagunevuse parandamisele, aidates sel moel kaasa jätkusuutliku arengu edendamisele.

Võimekus

Keemilise väärindamise kompetents toetab tööstuste üleminekut fossiilsetelt ressurssidelt jätkusuutlikele biopõhistele alternatiividele. Meie peamine fookusala on lignotselluloosne biomass, eelkõige tselluloos ja ligniin, ning uuenduslike lahenduste väljatöötamine, mis omavad olulisust mitmetes sektorites, sealhulgas pakenditööstuses, autotööstuses, ehituses ja kõrgtehnoloogiliste tekstiilide tootmises. Lisaks keskenduvad meie jõupingutused ka selliste materjalide loomisele, mida kasutatakse filtreerimisel, energia tootmisel ja salvestamisel, aidates tööstustel liikuda rohelisemate toodete ja protsesside suunas.

Puidu keemilise väärindamise valdkonnas oleme uurinud ligniini keemiat ja kõrgtehnoloogiliste materjalide väljatöötamist. Oluline osa meie tööst on ligniini muundamine funktsionaalseteks materjalideks, nagu aerogeelid ja krüogeelid, asendades tavalised fenoolühendid ligniinipõhiste alternatiividega. Need insener-tehnilised materjalid eristuvad oma suure spetsiifilise pindala ja kohandatavate pooride suuruse poolest, mis teeb neist mitmekülgsed lahendused energiasalvestuse ja kõrge jõudlusega filtreerimise rakendustes.

Samuti arendame uuenduslikke liime, mis on alternatiiviks fenool-formaldehüüdipõhistele toodetele, pakkudes jätkusuutlikke võimalusi ehitus- ja tootmissektorile. Lisaks panustab meie ligniini puhastamise ja depolümerisatsiooni uurimistöö platvormkemikaalide tootmisesse, mis on olulised uute biopõhiste materjalide ehituskivid. Biomassist saadud süsiniknanomaterjalide integreerimine meie uuendustesse näitab meie pühendumust jätkusuutlike tehnoloogiate edendamisele.

Puidu väärindamise fookustippkeskuse visioon ulatub materjalide innovatsioonist kaugemale; see hõlmab ligniinist saadud kõrge lisandväärtusega toodete tootmist, mis on spetsiaalselt loodud keskkonnamõju minimeerimiseks. Need tooted, millel on rakendusi biomeditsiinis, katalüüsis ja hübriidmaterjalides, on strateegiliselt välja töötatud, et konkureerida turul ning samal ajal tõhusalt kasutada kohalikke biomassivarusid. Eelistades jätkusuutlikkust ja jõudlust, juhime aktiivselt bioressursside muundamist täiustatud materjalideks, mis toetavad jätkusuutlikumat ja vastupidavamat tulevikku.

Koostöö ja innovatsiooni kaudu püüame luua maastiku, kus biopõhised lahendused mängivad võtmerolli ülemaailmsete väljakutsete lahendamisel.

Taristu

Olles puidu keemilise väärindamise spetsialistid, pakume tipptasemel infrastruktuuri ja asjatundlikkust polümeermaterjalide ning jätkusuutlike biopõhiste lahenduste väljatöötamiseks, testimiseks ja optimeerimiseks. Meie täiustatud laborid võimaldavad põhjalikku füüsikalist, keemilist ja tehnoloogilist analüüsi, toetades materjaliteaduse innovatsiooni.

Teadus- ja arendustegevuse põhipädevused

  • Täiustatud materjalide töötlus:
    Meie spetsialiseerumine hõlmab reaktiivse ekstrusiooni tehnoloogiat, mis võimaldab luua uuenduslikke, kohandatud omadustega materjale. See protsess toetab jätkusuutlike komposiitide ja bioplastide arendamist.
  • Mikro- ja nanokiudmaterjalid:
    Meil on ulatuslik teadmine mikro- ja nanokiudmaterjalide disainist ja tootmisest, mille rakendusalad hõlmavad energia salvestamist, energia kogumist ja filtreerimist. Need materjalid on võtmetähtsusega puhta energia ja keskkonnatehnoloogiate edendamisel.
  • Jätkusuutlikud plastid ja komposiidid:
    Arendame lahendusi plastide ringlussevõtuks ning komposiitide tootmiseks jäätmeplastidest ja sekundaarsetest toorainetest. Meie eesmärk on vähendada keskkonnamõju ning samal ajal parandada materjalide jõudlust.
  • Ligniinil põhinevad innovatsioonid:
    Ligniini puhastamise ja depolümeriseerimise abil toodame platvormkemikaale ja funktsionaalseid materjale, nagu aerogeelid, krüogeelid ja süsiniknanomaterjalid. Need uuendused pakuvad taastuvaid alternatiive traditsioonilistele fossiilsetel maavaradel põhinevatele komponentidele.
  • Pinnakeemia ja liimide arendus:
    Parandame materjalide omadusi pinnakeemiliste modifikatsioonide abil. Samuti disainime järgmise põlvkonna liime, mis asendavad fenool-formaldehüüdil põhinevad tooted, edendades jätkusuutlikumaid tööstuslikke rakendusi.

Katse- ja arendusvõimekused

Meie laborid on varustatud aparatuuriga füüsikaliste, keemiliste ja biolagunevustestide läbiviimiseks polümeermaterjalide ja komposiitide alal. Samuti teostame tehnoloogilisi hindamisi, et tagada uuenduslike materjalide elujõulisus ja jõudlus. Alates ligniinipõhiste ühendite analüüsist kuni kiudude ja süsiniknanomaterjalide iseloomustamiseni – meie laborid on loodud täpsuse ja skaleeritavuse tagamiseks.

Tipptasemel seadmed ja meie meeskonna asjatundlikkus annab võimaluse pakkuda põhjalikke testimis-, arendus- ja optimeerimisvõimalusi, et vastata meie partnerite unikaalsetele vajadustele. Üheskoos kujundame jätkusuutlikku tulevikku täiustatud materjaliteaduse kaudu.

Avasta veel

Koostöö võimalused

Tööstuspartneritele

Me teeme koostööd tööstuspartneritega, et arendada uuenduslikke lahendusi tootearenduse, protsesside optimeerimise ja materjalide testimise valdkonnas. Ühendades meie teadmised jätkusuutlike tehnoloogiate alal teie eesmärkidega, aitame muuta taastuvad ressursid kõrge lisandväärtusega toodeteks, parandades samal ajal tõhusust ja vähendades keskkonnamõju.

Koostöö põhisuunad

  • Tootearendus ja tehnoloogiline innovatsioon:
    Aitame arendada uuenduslikke tooteid ja tehnoloogiaid, toetades oma partnereid alates esialgsetest kontseptsioonidest kuni pilootmastaabis testimise ja rakendamiseni.
  • Biolagundatavuse testimine:
    Pakume kemikaalide ja materjalide biolagundatavuse testimist, aidates partneritel leida jätkusuutlikke alternatiive ja parandada keskkonnasõbralikkust.
  • Protsesside optimeerimine jätkusuutlikkuse eesmärgil:
    Teeme koostööd, et täiustada keemilisi reaktsiooniskeeme ja protsesse, muutes need ressursitõhusamaks ja vastavaks kestliku arengu põhimõtetele.
  • Biomassi väärindamine:
    Meie meeskond on spetsialiseerunud biomassi, eriti ligniini ja tselluloosi, väärindamisele väärtuslikeks toodeteks, avades uusi võimalusi taastuvate ressursside kasutamiseks.
  • Protsessi massi intensiivsuse (PMI) vähendamine:
    Aitame täiustada keemilisi protsesse, et vähendada ressurssikulu, tõsta tõhusust ja vähendada jäätmeid, edendades kulutõhusat ja jätkusuutlikku tootmist.

Meie eesmärk on luua uuenduslikke, biopõhiseid lahendusi, mis toetavad jätkusuutlikkust. Puidu väärindamise FTK-s oleme pühendunud partnerlussuhete loomisele, mis toovad kaasa olulisi ja väärtuslikke muutusi.

Akadeemilistele partneritele

Koostöös akadeemiliste asutustega edendame fundamentaal- ja rakendusuuringuid polümeermaterjalide, biopolümeeride ja ligniini keemia valdkondades. Kombineerides oma teadmised teie omadega, püüame laiendada jätkusuutlike materjalide arendamise ja uuenduslike keemiliste protsesside piire, et lahendada olulisi teaduslikke ja ühiskondlikke väljakutseid.

Koostöö põhisuunad

  • Jätkusuutlikud keemilised protsessid:
    Kavandame ja optimeerime keemilisi protsesse, et tagada ressursitõhusust ja keskkonnasäästlikkust, järgides rohelise ja ringmajanduse keemia põhimõtteid.
  • Ligniini funktsionaliseerimine:
    Meie uurimistöö keskendub uuenduslike keemiliste meetodite arendamisele ligniini funktsionaliseerimiseks, võimaldades luua uusi ligniinil põhinevaid materjale, millel on täiustatud omadused ja lai kasutuspotentsiaal tööstusvaldkondades.
  • Fenoolühendid ligniinist:
    Teeme koostööd meetodite arendamiseks, et eraldada ligniinist fenoolühendeid, pakkudes jätkusuutlikke alternatiive fossiilsetel maavaradel põhinevatele toodetele erinevates rakendustes.
  • Biolagunevad materjalid:
    Töötame koos akadeemiliste partneritega biolagunevate ühendite ja materjalide kujundamise ja sünteesimisega, kohandades need tööstuslike rakenduste vajadustele, edendades jätkusuutlikkust ja vähendades keskkonnamõju.
  • Põhjalikud uuringud ligniini keemia alal:
    Pakume võimalusi koostööks ja uute meetodite väljatöötamiseks ligniini keemiliseks modifitseerimiseks, eesmärgiga luua kõrge lisandväärtusega funktsionaalseid materjale või leida võimalusi depolümerisatsiooniks, et toota platvormkemikaale, näiteks fenoolühendeid.

Töötame koos, et viia ellu tipptasemel teadusuuringuid ja luua murrangulisi lahendusi. Puidu väärindamise FTK on teie partner jätkusuutliku keemia ja materjaliteaduse uuenduste saavutamisel.

Koostöö

Puidu biokeemiline väärindamine

Olen TalTechi professor ja bioinseneeria uurimisrühma juht, samuti ÄiO Tech OÜ kaasasutaja. Kaitsesin doktorikraadi TalTech-is 2012. aastal ja jätkasin seejärel järeldoktorantuuri Chalmersi Tehnikaülikoolis Rootsis, kus töötasin Prof. Jens Nielseni juhendamisel, keskendudes pärmide süsteemibioloogiale. Seejärel asusin juhtima Euroopa Liidu H2020 rahastatud ERA Chair’i sünteetilise bioloogia alal Tartu Ülikoolis.
Minu uurimisrühm on edukalt rakendanud “Design-Build-Test-Learn” (DBTL) tsüklit mikroobsete rakuvabrikute konstrueerimiseks. See lähenemine hõlmab uusimaid tehnikaid, nagu bioinformaatika, sünteetiline bioloogia, bioprotsesside optimeerimine ja elusmaterjalide lisandtootmine. Üheks minu olulisemaks saavutuseks on ÄiO Tech OÜ asutamine 2022. aastal. Ettevõtte missioon on kasutada kohalikke kõrvalsaadusi, nagu metsatööstuse jääke ja toiduainetööstuse kõrvalvooge, et biotehnoloogiliste protsesside abil toota rasvu ja õlisid.

Olen teadur TalTechi Keemia ja Biotehnoloogia instituudis, spetsialiseerudes praegu biomassi mikroobsele modifitseerimisele. Bakalaureuse- ja magistriõpingud lõpetasin Tartu Ülikoolis, kus keskendusin mikroobide geneetikale. Rohkem kui 15-aastase kogemusega taimede molekulaarbioloogias suunasin oma uurimistöö fookuse tagasi mikrobioloogiale 2019. aastal, et uurida uute mikroorganismide ja nende ensüümiprofiilide potentsiaali biomassi väärindamisel. Meie uuringute eesmärk on avastada ja iseloomustada bakteritüvesid saastatud ja ekstreemsetest keskkondadest, pöörates erilist tähelepanu nende ensüümiprofiilidele ja aktiivsusele. Eelkõige huvitavad meid mikroobitüved, mis suudavad modifitseerida aromaatseid ühendeid, et tuvastada paljulubavaid ensüüme lignotselluloossete biomasside töötlemiseks.

Olen teadustöötaja TalTechi Keemia ja Biotehnoloogia instituudis. Olen tegelenud biokeemiaga alates magistriõpingutest TalTechis, spetsialiseerudes metalloproteiinidele. Minu teadmised hõlmavad proteoomika meetodeid, sealhulgas valkude ekspressiooni ja puhastamise tehnikaid, vedelikkromatograafiat ja massispektromeetriat. Alates 2017. aastast on minu uurimistöö keskendunud ligniini biokeemiale, spetsialiseerudes ligniini depolümeriseerivatele metalloensüümidele, nende kineetilisele iseloomustamisele ja aktiivsuse uurimisele erinevate tehniliste ligniinide suhtes. Minu pädevused hõlmavad rekombinantsete valkude ekspressiooni E. coli ekspressioonisüsteemis, valkude puhastamist ja ensüümide kineetilist iseloomustamist, et tagada ensüümide funktsionaalsus biomassi väärindamise rakendustes.

Võimekus

Puidu biokeemilise väärindamise kompetentsis juhime innovatsiooni läbi uuenduslikke biokeemiliste protsesside ja uute biopõhiste lahenduste arendamise. Meie peamiseks fookuseks on mikroobsete rakuvabrikute kasutamine kohalike metsatööstuse jääkide ja toiduainetööstuse kõrvalsaaduste muutmiseks väärtuslikeks toodeteks. Omandatud teadmiste ja sünteetilise bioloogia abil loome järgmise põlvkonna mikroobseid rakuvabrikuid, mis suurendavad efektiivsust ja jätkusuutlikkust. Protsesside iseloomustamiseks ja optimeerimiseks kasutame oma bioreaktorite platvormi. Lisaks rakendame Design-Build-Test-Learn tsükli rakuvabrikute kavandamisel ja bioprotsesside optimeerimisel.

Oluline osa meie tööst on avastada ja iseloomustada biomassi muundavaid mikroobseid tüvesid ja ensüüme. Ekstremofiilsete organismide eraldamine ja nende metaboloomide ja sekreetoomide analüüsimine aitavad meil tuvastada lootusandvaid kandidaate tööstuslike rakenduste jaoks, mille eesmärk on lignotselluloosse biomassi modifitseerimine. Selleks ekspresseerime, puhastame ja iseloomustame rekombinantseid ensüüme, mis suudavad töödelda ja muuta lignotselluloosset materjali.

Meie eesmärk on pakkuda jätkusuutlikke alternatiive traditsioonilistele biomassi depolümerisatsiooniprotsessidele, kasutades mikroobsete tüvede ja ensüümitehnoloogiate potentsiaali. See lähenemine avab uusi võimalusi biomassi väärindamiseks ja tööstuslikuks rakendamiseks.

Taristu

Meie taristusse spetsialiseeruvad mikroobsete tüvede, ensüümide ja bioprotsesside arendamisele ning optimeerimisele jätkusuutlikuks biomassi väärindamiseks. Olles varustatud tipptasemel tööriistadega, toetab meie teaduslik infrastruktuur laia rakenduste valikut, alates tüvede sõelumisest ja ensüümide inseneritehnoloogiast kuni bioprotsesside optimeerimise ja metabolismi modelleerimiseni.

Põhiteadus- ja arendustegevuse pädevused

  • Mikroobsete tüvede arendamine ja sõelumine:
    Pakume kõrgväärtusliku, automatiseeritud platvormi mikroobsete tüvede sõelumiseks, sealhulgas bakterite ja mittetraditsiooniliste pärmide, nagu Rhodotorula toruloides ja Yarrowia lipolytica, uurimiseks. Meie rajatised on mõeldud väikeses mastaabis tüvede optimeerimiseks ja kuni 1L mahule skaleerimiseks, võimaldades efektiivset tüvede valikut tööstuslikeks rakendusteks.
  • Ensüümide kujundamine ja inseneritehnoloogia:
    Valkude inseneritehnoloogia võimaldab meil kujundada ja toota kohandatud ensüüme biomassi depolümerisatsiooniks ja muude biokonversiooniprotsesside jaoks. Pakume rekombinantsete valkude ekspresseerimise, puhastamise ja iseloomustamise teenuseid, et tagada ensüümi funktsionaalsust rakendustes sihitud biomassi väärindamiseks.
  • Metabolismi modellerimine ja protsesside optimeerimine:
    Kasutame tipptasemel metabolismi modelleerimise tööriistu, sealhulgas ulatuslikke genoomi mudeleid, et uurida ja optimeerida mikroobide ainevahetust biomassi tõhusaks muundamiseks. Meie laboritasandi bioreaktorite platvorm toetab protsesside iseloomustamist ja optimeerimist, võimaldades meile täpsustada bioprotsesse tööstusliku rakenduse jaoks.
  • Ekstremofiilsete organismide ja ensüümide sõelumine:
    Meie teadus keskendub ekstremofiilsete mikroorganismide eraldamisele äärmuslikest keskkondadest ning nende ainevahetusteede ja ensüümide uurimisele. Need organismid ja nende ensüümid omavad olulist potentsiaali tööstuslikuks biomassi väärindamiseks, pakkudes tugevaid lahendusi väljakutsuvate töötlemistingimuste jaoks.

Katse- ja arendusvõimekused

Meie laborid on varustatud tipptasemel tehnoloogiatega, mis võimaldavad läbi viia metabolismi analüüse, sealhulgas HPLC, metaboloomika ja sekretoomika, võimaldades mikroobseid tüvesid ja nende ainevahetusprofiile põhjalikult uurida. Lisaks võimaldab meie röntgenkristallograafia rajatis ensüümide struktuuri ja funktsiooni üksikasjalikku analüüsi, pakkudes väärtuslikke teadmisi ensüümide optimeerimiseks.

Meie edasijõudnud rajatiste kaudu toetame teadus- ja tööstuslike rakenduste arendamist, edendades jätkusuutlike biopõhiste toodete ja protsesside loomist. Me oleme pühendunud innovatiivsete lahenduste pakkumisele biomassi väärindamiseks ja bioinseneritehnoloogia tuleviku arendamiseks.

Avasta veel

Koostöö võimalused

Tööstuspartneritele

Kutsume tööstuspartnereid koostööle, et muuta puit ja metsatööstuse jäägid kõrge lisandväärtusega biopõhisteks toodeteks. Meie ekspertteadmised hõlmavad tõhusate mikroobsete rakuvabrikute ja innovaatiliste ensüümilahenduste arendamist jätkusuutlikuks biomassi väärindamiseks.

Koostöö põhisuunad

  • Tüvede ja ensüümide arendamine:
    Optimeerime mikroobseid tüvesid, sealhulgas mittetraditsioonilisi pärme ja baktereid, vastavalt konkreetsetele tootmise esmärkidele. Viime läbi kõrge läbilaskevõimega tüvede skriiningut ja kasvukeskkondade testimist, väikesest tootmisest kuni pilootskaalani.
  • Bioprotsesside optimeerimine:
    Tootlikkuse suurendamiseks optimiseerime batch, fed-batch ja pidevaid kultiveerimisprotsesse. Kasutame labori bioreaktoreid täpseks protsessi iseloomustamiseks ja häälestamiseks.
  • Ensüümide ja valkude arendamine:
    Meie automatiseeritud valkude inseneritehnoloogiaid võimaldavad arendada spetsiaalselt teie rakendustele sobivaid ensüüme, alates biomassi depolümerisatsioonist kuni tööstuslike transformatsioonideni. Pakume toorainet ensümaatilisteks ja mikrobioloogilisteks katseteks, tagades täieliku väärindamisteekonna.
  • Terviklik teadus- ja arendustugi:
    Meie partnerlusraamistik hõlmab sihipäraseid teadus- ja arendusressursse, praktilist testimist ja tehnoloogiasiiret, edendades innovatsiooni biopõhiste toodete arendamises.

Koos saame edendada jätkusuutlikke lahendusi biomassi töötlemiseks ja täiustatud tööstuslike rakenduste jaoks.

Akadeemilistele partneritele

Kutsume teaduspartnereid koostööle, et koos laiendada sünteetilise bioloogia, mikroobide tüvede arendamise ja ensüümide inseneeria piire. Meie uurimistöö keskendub mittekonventsionaalsetele pärmidele, ekstreemofiilsetele organismidele ning innovaatilistele biotehnoloogilistele lähenemisviisidele biomassiväärindamise ja biopõhiste materjalide arendamise vallas.

Koostöö põhisuunad

  • Mikroobsete tüvede arendus ja sünteetiline bioloogia:
    Pakume teadmisi tipptasemel sünteetilise bioloogia tööriistade arendamiseks mittekonventsionaalsete pärmide, nagu Rhodotorula toruloides ja Yarrowia lipolytica, jaoks. Meie tiim toetab teie uuringuid tüvede optimeerimises ja metaboolses inseneerias, et parandada mikroobide võimekust biomassi konversioonis.
  • Ensüümide tootmine ja iseloomustus:
    Oleme spetsialiseerunud ensüümide disainimisele ning ekstreemofiilsete organismide ensüümide skriinimisele, millel on suur potentsiaal biomassi väärindamises. Meie rajatised võimaldavad ligipääsu tipptasemel valguinseneeria tehnikatele, sealhulgas rekombinantsete valkude ekspressioonile ja puhastamisele, et luua spetsiifiliste rakenduste jaoks kohandatud ensüüme.
  • Ensüümide struktuuri ja funktsiooni analüüs:
    Kasutades tipptasemel meetodeid, nagu röntgenkristallograafia, pakume põhjalikke uuringuid ensüümide struktuuri ja funktsiooni kohta. Meie uurimistöö hõlmab väärtuslikke teadmisi ensüümide töömehhanismidest, aidates avastada uusi biokatalüsaatoreid tööstuslikeks rakendusteks.
  • Biomassi väärindamise uurimine:
    Pakume ressursse mikroobide adaptatsiooni uurimiseks ekstreemsetes keskkondades ning uute bakteritüvede avastamiseks, mis suudavad töödelda lignotselluloosset biomassi. Meie uurimistöö keskendub nende organismide ja ensüümide potentsiaali võimendamisele säästva biomassikonversiooni saavutamiseks.
  • Teadus- ja arendustegevuse koostöö:
    Tehke meiega koostööd, et kasutada meie teadmisi ja võimalusi põhjalikeks uuringuteks, innovatsiooniks ja tehnoloogia arendamiseks.

Üheskoos saame edendada teaduslikku mõistmist ja luua uusi, jätkusuutlikke lahendusi biomassi väärindamiseks ning biopõhiste toodete arendamiseks.

Koostöö

Puidu analüütika

Alates 2010. aastast olen TalTech-i analüütilise keemia labori juhataja ning alates 2021. aastast analüütilise keemia uurimisrühma juhtivteadur. Kaitsesin 2006. aastal loodusteaduste doktorikraadi ning mul on üle 20 aasta kogemust analüütilise keemia, materjaliteaduse ja kvaliteedi tagamise (ISO 17025) valdkondades. Alates 2010. aastast olen olnud ka Eesti akrediteerimiskeskuse hindaja. Minu juhtimisel on labor loonud tugevad koostöösidemed nii avaliku kui erasektoriga, pakkudes laia valikut analüüsi- ja teadus-arendusteenuseid.

Võimekus

Puidu analüütika kompetents keskendub toormaterjalide, eriti Eestist pärit biomassi, fraktsioneerimise tehnoloogiate uurimisele ja arendamisele puhaste polümeeride saamiseks. Meie töö rõhutab toorlignotselluloosi, biopolümeeride ja biomassi väärindamise toodete analüütilist keemiat tipptasemel analüütiliste seadmete abil. Töötasime välja, seadistasime ja valideerisime mitmesuguseid analüütilisi protseduure puidu ja biopõhiste toodete iseloomustamiseks, sealhulgas ligniini, tselluloosi, hemitselluloosi, metallide ja ekstraktiivainete sisalduse määramiseks, ainete struktuuri iseloomustamiseks FTIR, NMR, MS/MS ja eksklusioonkromatograafia abil, OH-rühmade kvantitatiivseks analüüsiks ja monolignoolisisalduse määramiseks, mis on üliolulised näitajad uuenduslike materjalide ja protsesside arendusel.

Püüame aidata kaasa turvalisema ja tervislikuma maailma loomisele, edendades oma teadustöös rohelise analüütilise keemia kontseptsiooni. Töötame välja analüüsiprotseduure eesmärgiga vähendada või kõrvaldada ohtlike lahustite, reaktiivide ja muude materjalide kasutamist ja utiliseerimist, ning pakkuda kiireid ja energiasäästlikke metoodikaid. Selleks rakendame statistilist eksperimentaaldisaini, et vähendada katsete arvu protsessi optimeerimise etapis ja arendame mittedestruktiivseid (proovi ettevalmistamine minimiseeritud) tipptasemel analüütilisi tehnoloogiaid kombineerituna kemomeetriliste tööriistadega (mitmemõõtmeline andmeanalüüs ja modelleerimine), mis on peaaegu vaba ohtlikest kemikaalidest ja jäätmetest, kiire ning tagab täpseid, usaldusväärseid ja vastavaid tulemusi. Viime läbi multidistsiplinaarseid teadus- ja arendusuuringuid koostöös teiste uurimisrühmade ja ettevõtetega.

Taristu

Pakume mitmekesiseid analüüsivõimalusi kasutades tipptasemel seadmeid, toetades laiaulatuslikke teadus- ja arendustegevuste vajadusi jätkusuutlike materjalide ja bioressursside väärtustamise valdkondades. Meie hästi varustatud laborid võimaldavad proovide täpset ettevalmistamist, põhjalikku analüüsi ja orgaaniliste ja anorgaaniliste materjalide iseloomustamist, tagades kõrge kvaliteediga tulemusi akadeemilisteks ja tööstuslikeks rakendusteks.

Teadus- ja arendustegevuse põhipädevused

  • Proovide ettevalmistamine:
    Kasutame erinevaid meetodeid proovide ettevalmistamiseks, sealhulgas lüofiliseerimist, keemilist ja mehaanilist lagundamist ning mineraliseerimist mikrolaineahjus. Need tehnoloogiad on kohandatud iga analüüsi spetsiifilistele vajadustele, tagades optimaalsed tulemused erinevate proovitüüpide jaoks.
  • Spektroskoopiline analüüs:
    Meie laborid on varustatud täiustatud spektroskoopiliste instrumentidega, nagu UV-Vis, fluorestsents- ja infrapuna-spektroskoopia (FTIR), tuumamagnetresonantsi (NMR) ja massispektromeetriat (MS) mis võimaldavad meil uurida üleminekumetalli ioone, konjugeeritud orgaanilisi ühendeid ja bioloogiliste makromolekuide struktuuri.
  • Elementide analüüs:
    Oleme spetsialiseerunud mikro- ja makroelementide analüüsile, kasutades aatomabsorptsioonspektromeetriat (AASG, AASF) ja elementide analüsaatorit (CHNOS). Need tööriistad võimaldavad täpset elementaarse koostise mõõtmist laias kontsentratsiooni vahemikus.
  • Kromatograafia:
    Meil on mitmeid gaas- ja vedelikkromatograafe, mis on varustatud erinevate detektoritega (UV/DAD, RID, fluorestsents, MS/MS), orgaaniliste ja anorgaaniliste ainete koostise uurimiseks. Ainete stuktuuri uurimiseks kasutame ESI-Q-TOF, ESI-QQQ ja ESI/APSI-IT massispektromeetreid, mis annavad üksikasjalikke ülevaateid keerukate proovide molekulaarstruktuurist ja koostisest.

Nende võimsate tööriistade abil saame põhjalikult testida materjale ja kemikaale, pakkudes üksikasjalikke iseloomustusi, mis edendavad innovatsiooni jätkusuutlikus tehnoloogias ja biopõhistes materjalides. Meie pühendumus pakkuda esmaklassilisi analüütilisi võimekusi tagab, et meie partnerid saavad kõrgeima taseme toetust teadusuuringute edendamiseks ja uute jätkusuutlike lahenduste väljatöötamiseks

Avasta veel

Koostöö võimalused

Tööstuspartneritele

Kutsume tööstuspartnereid koostööle, et edendada puidu analüütika valdkonda ja arendada jätkusuutlikke materjale. Meie kasutame tipptasemel analüütilisi tehnoloogiaid biomassi iseloomustamiseks ja selle muutmiseks kõrge väärtusega toodeteks, toetades innovatsiooni erinevates tööstusharudes.

Põhikoostöö valdkonnad

  • Täiustatud analüüsiteenused:
    Pakume täpset elementaarset ja koostisosade analüüsi, spektroskoopilisi uuringuid ja molekulaarset iseloomustamist tipptasemel instrumentide abil, sealhulgas NMR, FTIR ja kromatograafiasüsteemid. Need teenused pakuvad üksikasjalikke ülevaateid, mis edendavad materjalide innovatsiooni ja optimeerivad protsesse.
  • Tehnoloogia arendus ja testimine:
    Meie laborid on varustatud teadus- ja arendustegevuse projektide toeks nii labori- kui ka pooltööstuslikul skaalal. Me oleme spetsialiseerunud biomassi fraktsioneerimisele puhasteks polümeerideks ning funktsionaalsete materjalide arendamisele, võimaldades meie partneritel uurida uusi rakendusi ja jätkusuutlikke lahendusi.
  • Kohandatud teadus- ja arendustegevuse tugi:
    Koostöös tööstuspartneritega töötame välja kohandatud analüüsimisprotokolle, optimeerime protsesse katsetamise disaini (DOE) kaudu ja pakume põhjalikku tuge toote arendamisel. Meie eesmärk on integreerida täiendavad analüütilised töötlused teie innovatsiooniprotsessi.

Koos püüame kasutada puidu ja biomassi täispotentsiaali uuendusliku analüüsi ja jätkusuutliku praktika jaoks, tagades roheline tulevik nii tööstusele kui ka keskkonnale.

Akadeemilistele partneritele

Kutsume teaduspartnereid koostööle, et arendada analüüsimeetodeid ja innnovatsiooni jätkusuutlike materjalide väljatöötamises. Meie puidu analüütika valdkonnas omandatud ekspertteadmised võimaldavad meil toetada tippteadusuuringute algatusi.

Põhikoostöö valdkonnad

  • Analüütiliste meetodite arendus:
    Teeme koostööd teadlastega, et kavandada ja rakendada uusi analüüsimeetodeid, kasutades tipptasemel tehnoloogiaid nagu spektroskoopia, kromatograafia ja massispektromeetria. Need meetodid võimaldavad täpset biomassi koostise uurimist, ning funktsionaalsete materjalide ja keerukate süsteemide iseloomustamist.
  • Ühisprojektid teadus- ja arendustegevuses:
    Teeme koostööd interdistsiplinaarsetes teadusuuringutes, pakkudes oma ekspertiisi biomassi fraktsioneerimise, polümeeride analüüsi ja funktsionaliseeritavate materjalide loomise valdkonnas.
  • Metoodika optimeerimine ja väljakoolitamine:
    Meie meeskond aitab optimeerida katseprotokolle, arendada mittehävitavaid katsemeetodeid ja pakkuda koolitust täiendavates analüüsimeetodites. Teadmiste ja ressursside jagamise kaudu edendame innovatsiooni ja suurendame teadusvõimekust.

Koos saame edendada analüütilist teadust, luues jätkusuutlikke lahendusi ja uusi võimalusi bioressursside väärtustamiseks ja materjalide arendamiseks.

Koostöö