TemTA projektid Eesti Maaülikoolis

Pealkiri:

Eri liiki jäätmete väärindamine kütusteks ja kemikaalideks läbi integreeritud gasifitseerimis-gaasfermentatsioon platvormi

Valorisation of various waste sources into fuels and chemicals using an integrated gasification-gas fermentation platform

Vastutav täitja:

Uurimisprojekti juht Kaspar Valgepea

Juhtpartner:

Tartu Ülikool

Kontakt EMÜ-s:

Vahur Rooni

Projekti maht (EUR):

976050.- EUR

Annotatsioon:

Eesti seisab silmitsi mitmete väljakutsete ning võimalustega seoses jäätmete ringlussevõtuga. Parendada on vaja plastijäätmete ringlussevõttu ning puidujäätmete väärindamist põletamise asemel. Lisaks saaks põllumajanduse keskkonna jalajälge vähendada läbi põhu väärindamise ning tahketest jäätmetest toota vedelkütuseid. Unikaalse võimaluse eri liiki jäätmete väärindamiseks pakub gasifitseerimise ja gaasfermentatsiooni tehnoloogiate kombineerimine, mis kasutab bioloogilisi rakuvabrikuid sünteesgaasist kemikaalide ja kütuste tootmiseks. Uurimisteema põhieesmärk on välja töötada integreeritud gasifitseerimis-gaasfermentatsioon platvorm kohalike eri liiki jäätmete (plast, puit, põhk, CO2) väärindamiseks kemikaalideks ja kütusteks kasutades partnerite gasifitseerimise ja gaasfermentatsiooni võimekusi. Uurimisteema tulemused annavad väärtusliku ülevaate eri liiki jäätmete väärindamise efektiivsusest uudse tehnoloogiaga ning eelhinnangu selle tööstusliku rakenduspotentsiaali kohta Eestis.

Estonia is facing several challenges and opportunities in waste recycling. It is necessary to improve recycling of plastic waste and valorisation of wood waste instead of incineration. In addition, the environmental footprint of agriculture could be reduced by valorising straw and solid waste can be used to produce liquid fuels. Combination of gasification and gas fermentation offers a unique opportunity to valorise different waste streams by using biological cell factories to produce chemicals and fuels from synthesis gas. The main aim of the research topic is to develop an integrated gasification-gas fermentation platform for valorising different types of local waste (plastic, wood, straw, CO2) into chemicals and fuels using gasification and gas fermentation capacities of the partners. Results would provide a valuable overview of the valorisation efficiency of different waste with the new technology and a preliminary assessment of its industrial application potential in Estonia.

Pealkiri: 

Kvaliteetse puidu kasvatamine majandusmetsades ja istandikes

High-quality wood from managed forests and plantations

Vastutav täitja:

Reimo Lutter

Juhtpartner:

Eesti Maaülikool

Projekti maht (EUR): 

1350000.- EUR

Annotatsioon:

Metsa- ja puidusektori poolt Eesti majanduses loodava lisandväärtuse suurendamise ja kliimamuutuste leevendamise aluseks on kvaliteetsest puidust kestvustoodete valmistamine. Kvaliteetse puidu osakaalu suurendamise tagab teaduspõhine metsakasvatus. Metsaomanike ebakindlus investeerida metsakasvatuslikesse töödesse uut metsa rajades ja hooldusraieid tehes on tingitud puudulikest majandusmudelitest ja seadusandlikest piirangutest majandusmetsade kohta. Tulemuseks on puidudefektide ja seenhaiguste kahjustuse suur osakaal küpsetes metsades. Projekt keskendub kase ja kuuse puidukvaliteedi tõstmisele majandusmetsades ja kiirekasvulistes istandikes. Uuritakse kase punasüdamiku tekkepõhjuseid, tõrjevõimalusi ning mõju puiduomadustele, sh sobivusele puidukeemias. Hinnatakse kase punasüdamiku ja kuuse mädaniku kahjustusi, lähtudes puistu vanusest ja keskkonnatingimustest ning antakse soovitused Metsaseaduse täiendamiseks raieringi optimeerimisel kase ja kuuse puht- ning segametsades.

The added value created by the wood industry for the Estonian economy and climate change mitigation is relying on the production of durable products from high-quality wood. Smart silviculture increases the share of high-quality wood. The uncertainty of forest owners to invest in silviculture comes from the lack of appropriate management models and legislative restrictions. This in turn increases the prevalence of wood defects and pathogen damages in mature forests. The project focuses on improving the wood quality of birch and spruce in managed forests and plantations. The project investigates the causes of the red heartwood of birch, its control options and its effect on wood properties, including suitability for wood chemistry. The effect of stand age and environmental factors on birch red heartwood and spruce rot will be studied. The results of the project will give suggestions for the Forest Act to optimise the length of rotation cycle in birch and spruce pure and mixed forests.

Pealkiri:

Toidu tootmise kaas- ja kõrvalsaaduste ning -jääkide väärindamine söödaks

Food production residues, co- and by-products valorisation into feed

Vastutav täitja:

Meelis Ots

Juhtpartner:

Eesti Maaülikool

Projekti maht (EUR):

1282501

Annotatsioon:

Toidu tootmisel tekib taimseid ja loomseid kaas- ja kõrvalsaaduseid ning jääke (KS), mida saab loomasöödaks väärindatuna kasutada loomse toidu tootmisel. Uurimisteema keskendubki taimsete ja loomsete kaas- ja kõrvalsaaduste ning jääkide ja vilisesilo väärindamisele loomasööda koostises alternatiivsete energiaallikate ja/või tervist toetavate, bioaktiivsete, antibakteriaalsete, antioksüdantsete jms. kasulike lisanditena. Loomsetel KS-l põhinevate nn. töödeldud loomset proteiini sisaldavate söötade tootmine Eestis oleks kohalikule söödatööstusele uus valdkond kuna loomsete kõrvalsaaduste kasutamine sea- ja linnusöötades on EL-s lubatud alles 2021 aastast. Projekti tulemuseks on senisest tõhusam KS-ide ärakasutamine, jäätmete hulga vähenemine ja potentsiaalne lisatulu toidu tootjatele. Tekib võimalus innovatsiooniks söödatootmissektoris.

During the production of food, plant and animal co- and by-products and residues (KS) are formed, which could be valorised into animal feed and used in the production of animal food. The research topic focuses on the valorisation of residues, co- and by-products, and whole harvested grain silage in the composition of animal feeds as alternative energy sources and/or as useful bioactive, antibacterial, antioxidant, etc. additives. The production of feed containing so called processed animal protein from animal KS would be a new field for Estonian local feed Industry as the use of animal by-products in pig and poultry feed is permitted in the EU only from 2021. The outcome of the project is a more efficient utilisation of residues, co- and by-products, a reduction in the amount of waste and potential additional income for food producers. The project contributes to the innovation in the feed-producing sector.

Pealkiri:

Nanolisandite väljatöötamine lennukikütuse põlemise optimeerimiseks ja süsiniku jalajälje vähendamiseks

Development of nano-additives to optimize jet fuel combustion and reduce carbon footprint

Vastutav täitja:

Erwan Yann Rauwel

Juhtpartner:

Eesti Maaülikool

Partner:

Eesti Lennuakadeemia

Projekti maht (EUR): 856428.-

Annotatsioon:

Massilisest fossiilkütuste tarbimisest põhjustatud kasvuhooneefekt ja sellest tingitud kliimamuutus mõjutab juba praegu inimeste senist eluviisi. Hoolimata suurtest pingutustest alternatiivsete jõuallikate ja enregiakandjate leidmisel transpordisektoris, on lähiajal õhutranspordis sisepõlemismootorid endiselt hädavajalikud, kuna hetkel puuduvad piisava energiatihedusega alternatiivid. Sujuva ülemineku võimaldamiseks on vaja vähendada vedelkütuste (sh. SAF) kasutamisest tekkivaid kahjulikke heitmeid, kuniks uutel tehnoloogiatel põhinevad energiakandjad on lennunduses kasutamiseks sobilikud. Vedelkütuste modifitseerimine nanolisanditega on üks alternatiiv sellise ülemineku võimaldamiseks. Need lisandid võivad soodustada põlemist, suurendades mootori võimsust ja tootlikkust ning samal ajal soodustavad kahjulike emissioonide vähendamist. Nanolisandite sünteesi keskkonnasõbralikuks ja kuluefektiivseks muutmiseks on võimalik neid toota põllumajandusjäätmetest saadud taimeekstraktidest.

Climate change is already affecting our daily lives due to the greenhouse effect produced by the massive consumption of fossil fuels. Combustion engines are still a necessity in air freight due to the lack of suitable replacements available, even biofuels (SAF) are not suitable. To enable a smooth energy transition, it is necessary to reduce the carbon footprint and harmful emissions in the short-term. Nano-additives in fuel are a promising alternative. They can promote a better combustion, increase the engine power and yield and thus promote the reduction of harmful emission and make biofuel suitable for air freight. Plant extracts from waste used for the synthesis of nano-additives will ensure eco-friendly and cost-effective process, in turn promoting circular economy and waste reduction. The technology can be horizontally translated to maritime transport, house heating using fossil fuels, to reduce harmful emissions and combat climate change by decarbonizing energy consumption.

Pealkiri: Kõrge riskikategooria taimsete toitude ja loomsete toodete taimsete alternatiivide ohutus ja kvaliteet

Safety and quality of plant-based alternative products and high-risk plant-based foods

Vastutav täitja:

Mati Roasto

Juhtpartner:

Eesti Maaülikool

Projekti maht (EUR): 620172

Annotatsioon:

Toiduohutusuuringute fookuses on senini olnud loomne toit, samas on taimsete toidutoodete k.a liha-alternatiivide valikus ja tarbimises toimumas hüppeline kasv. Maailmas on eelmainitud toitude mikrobioloogilise ning keemilise ohutuse alaseid kompleksseid uuringuid väga vähe teostatud. Projekti tegevus keskendub kõrge riski kategooriasse kuuluvate taimsete toitude mikrobioloogiliste ja keemiliste ohtude hindamisele Eestis. Selgitatakse välja tüüptooted ja nende riskikategooriad. Teostatakse mikrobioloogilise ohutuse ja kvaliteedi indikaatorite analüüsid ja seonduv riskihindamine. Teostatakse molekulaarbioloogilised ja antibiootikumiresistentsuse analüüsid. Valitud toodetes määratakse mükotoksiinide, mürgiste alkaloidide, ATP laguproduktide ja oksüdatsiooni parameetrite sisaldused ning hinnatakse vastavad ohud. Uuringu tulemused on vajalikud esile kerkivate rahvatervise riskide hindamiseks ning ennetus- ja ohjemeetmete välja töötamiseks ettevõtete ja riiklike institutsioonide tasemel.

The focus of food safety research has so far been on foods of animal-origin, while the consumption of plant-based foods incl. meat-alternatives is growing rapidly. Only a few complex studies have been conducted worldwide on the microbiological and chemical safety of plant-based products incl. meat alternatives. The project focuses on the assessment of microbiological and chemical hazards of high-risk plant-based foods in Estonia. Product risk categorization is performed and high-risk products identified. The microbiological safety and quality indicators will be determined and related public health risks assessed. Genotyping and antibiotic resistance determination will be performed. Content of mycotoxins, toxic alkaloids, ATP degradation products and oxidation parameters will be studied and conclusions drawn. Results are an important basis for the assessment of new and emerging public health risks, and development of control measures at industry and national food safety control levels.

Pealkiri:

RECYCLEST - Ringlusse võetud ehitus- ja lammutusjäätmete kasutamine uute taristuobjektide rajamisel

RECYCLEST - Circular Infrastructure with Recycled Construction and Demolition Waste

Vastutav täitja:

Toomas Tamm

Juhtpartner:

Eesti Maaülikool

Partner:

Tallinna Tehnikaülikool

Projekti maht (EUR): 575 874,00

Annotatsioon:

Ehitus- ja lammutusjäätmed (CDW) sisaldavad suurel hulgal mitmesuguseid väärtuslikke materjale, mida uutes ehitistes kasutatakse paraku liiga harva. Kuigi Eestis on ehitus- ja lammutusjäätmete taaskasutamise tase näiliselt kõrge, 84-89%, kulub suurem osa sellest tegelikult tagasitäiteks. See on primitiivne ja madala majandusefektiga kasutusviis, mille põhieesmärk on jäätmetest vabaneda, mitte valmistada neist uusi tooteid. Projekt RECYCLEST käsitleb läbi praktilise arendustöö võimalikke tulevikustsenaariume, kus oluline osa ehitus- ja lammutusjäätmetest võetakse materjalina ringlusse, et luua Eesti ehitussektorile uut lisandväärtust. Selline tegevus aitab säästa loodusvarasid, asendades esmased materjalid teiseste toorainetega, ning vähendab jäätmete ja kasvuhoonegaaside (KHG) hulka. Projekt võimaldab luua sünergiat võtmepartnerite vahel ning viia Eesti ülikoolide teaduspotentsiaali jäätmekäitlussektorisse ja ehitustööstusse.

Construction and Demolition Waste (CDW) offers a huge source of various materials, but it is rarely used as secondary raw materials for infrastructure projects. Although CDW recovery in Estonia is seemingly high, 84-89%, the majority is used for primitive backfilling which is a low economic yield approach to simply get rid of waste, rather than provide high value-added upgraded products which could have a real environmental and economic benefit for Estonia. The RECYCLEST project will guide possible future scenarios where a significant portion of the CDW can be recycled to create a new added value, which means conservation of resources and decrease in greenhouse gas (GHG) emissions by replacing part of the virgin materials with secondary raw materials. Besides, the competence of the key partners, i.e., Estonian universities, will assist the public authorities, relevant national associations, private sector of waste management and construction industry to create a symbiotic synergy.

Pealkiri: 

Eesti maavarade ja teiseste toormete orgaaniliste komponentide jätkusuutlik väärindamine kemikaalideks

Sustainable Conversion of the Organic Part of Mineral Resources and Secondary Raw Materials to High Value Chemicals

Vastutavad täitjad:

Andres Siirde, Kristiina Kaldas

Juhtpartner:

Tallinna Tehnikaülikool

Kontakt EMÜ-s:

Alar Astover

Projekti maht (EUR): 1305000

Annotatsioon:

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.

The project is aimed at changing the current paradigm of using oil shale by direct transformation of its valuable structural components into high-value chemicals, with the goal of developing an environmentally friendly chemical industry. The focus is set on expanding advanced methods for obtaining base chemicals through the chemical transformation of kerogens from various sources, as well as developing environmentally friendly holistic solutions. These efforts aim to enhance the efficiency of using other geological resources and allow for the utilization of already generated waste. The objective is to develop innovative uses for raw materials that create added value, find applications for residual oil shale in waste rock piles, and align with green transition strategies. The focus is on Estonian mineral resources, but the project also envisions the utilization of other difficult-to-transform organic materials for obtaining chemicals.

Pealkiri:

Kõrge lisandväärtusega tervist edendavad vadakutooted

Health-promoting whey products with high added value

Vastutav täitja:

Reet Mändar 

Juhtpartner:

Tartu Ülikool

Partnerid

Eesti Maaülikool

BioCC LLC

Celvia CC AS

Kontakt EMÜ-s:

Sana Ben Othman

Projekti maht (EUR):

1282501

Annotatsioon:

Hapu vadak on kohupiima või kodujuustu tootmise kõrvalsaadus. Vaatamata heale koostisele ja omadustele on tema inimtoiduks kasutamine seni olnud marginaalne. Teisalt on inimkonna vananemise ja lääne dieediga liialdamise tõttu jõudsalt kasvamas erinevate tervisprobleemide ja haigustega inimeste arv. Projekti eesmärgiks on hapu vadaku väärindamine uudseteks teaduspõhisteks tervistavateks vadakujookideks. Tahame arendada funktsionaalseid tooteid 4 fookusgrupile: inimesed vanuses 55+, et ennetada vanadushaprust ja vananemisega kaasnevaid haigusi, ning kolm patsientide gruppi, et parandada nende tervisenäitajaid ja elukvaliteeti: bariaatrilise ehk kaalukirurgia patsiendid, vaginiidiga patsiendid ning Parkinsoni tõvega patsiendid. Lisaks laboriarendusele plaanime tõestada tervisemõjusid kliinilistes uuringutes. Projekti oodatavaks tulemuseks on neli kõrge lisandväärtusega teaduslikult tõestatud tervistavate omadustega vadakujoogi prototüüpi, mis on valmis tootearenduseks ettevõtte baasil.

Sour whey is a by-product of curd or cottage cheese production. Despite its good composition, its use for human consumption has so far been marginal. On the other hand, the number of people with various health problems and diseases is rapidly increasing due to the aging of mankind and the overdoing of the Western diet. The goal of the project is to enhance the sour whey into new science-based healthy whey drinks. We want to develop functional products for 4 focus groups: people aged 55+ to prevent old age frailty and aging-related diseases, and three patient groups to improve their health markers and quality of life: bariatric surgery patients, vaginitis patients, and Parkinson's disease patients. In addition to laboratory development, we plan to prove the health effects in clinical trials. The expected result of the project is four prototypes of high added-value whey drink with scientifically proven health properties, which are ready for product development on a company basis.