Põlevkivi põletavad perspektiivid

20.01.2025

Põlevkivi põletavad perspektiivid. 20.01.2025. Enne TalTechi tööstusdoktorantuuri elas ja õppis Reinaas Ühendkuningriigis. Sealsed koolikogemused panid teda mõistma, kui erinevad võivad olla inimeste eesmärgid ja motivatsioonid. Tüdrukutekoolis märkas ta, et privilegeeritud peredest pärit kaasõpilased unistasid ainult sellest, kuidas leida rikas abikaasa, mitte sellest, kuidas realiseerida enda potentsiaali. Reinaas tundis, et selline elustiil pole tema jaoks – ta soovis enamat. Tööellu sukeldumisel ajendaski teda ennekõike just soovi saavutada midagi tõeliselt olulist ja muuta oma tööga maailm paremaks. Pärast magistriõpinguid naasis ta Eestisse, et leida endale väärtust loov töö. Esialgu puudus tal soov saada teadlaseks või astuda doktorantuuri. „Alguses kirjutasin ettevõtetele ja pakkusin, et võtke mind tööle. Kui aga kohtusin AVH Grupi tegevjuhiga, sain teada, et nende üks arendusprojekte keskendub põlevkivi ehk kukersiidi väärindamisele – mitte õli, vaid kemikaalide tootmiseks. See tundus mulle Eesti tuleviku kontekstis väga oluline teema,” meenutas Reinaas. Põlevkivi uus elu Reinaasa doktoritöö keskendub põlevkivi orgaanilise ja anorgaanilise osa täielikule väärindamisele. Traditsiooniliselt on põlevkivi kasutatud nii energia kui ka õli tootmiseks, kuid sellega kaasneb märkimisväärne keskkonnamõju. Reinaasa ja Tööstuskeemia labori lähenemine on vastupidine, sest eesmärk on kasutada tulemuslikult selle erinevaid komponente – orgaanilist materjali, karbonaate ja mineraale –. nii et jäätmeid tekiks võimalikult vähe. „Me ei tooda õli, vaid lagundame keerukaid orgaanilisi makromolekule väiksemateks komponentideks ning toodame neist erinevaid kemikaale. See protsess aitab elutsükli vaates vähendada süsinikujalajälge, kuna lõpp-produkti ei kasutata põletamiseks.“ Lisaks toodetakse karbonaatsest osast jääsulatusaineid ja betoonilisandeid ning taimekasvu stimuleerivaid mineraale. Teaduse ja tööstuse vaheline sild Reinaasa roll ulatub laboriseinte vahelt märkimisväärselt kaugemale. Ta tegutseb justkui teaduse ja tööstuse vaheline „sild“. Ta töötab igapäevaselt TalTechi laborites, kuid samal ajal kohandab arendustöö tulemusi vastavaks põlevkivi- ja keemiatööstusettevõtte Kerogen vajadustele. Reinaasa töö on muuta keerulised teaduslikud lahendused praktiliseks ja turukõlbulikuks ning siduda keemilised protsessid insenertehniliste lahendustega. “Kui palju on vaja jahutusvõimsust? Millised on vajalikud pumbad ja automaatika ning kui palju need maksavad? Minu ülesandeks on hinnata, kuidas muuta laboris läbiviidud keemilised reaktsioonid majanduslikult ja tehniliselt skaleeritavaks.“ Tööstusdoktorantuur on Eestis veel võrdlemisi uus ja alakasutatud, ent Reinaasa hinnangul eluliselt oluline vorm. Eesti ettevõtted ei ole üldjoontes piisavalt suured, et luua enda teadus- ja arenduskeskusi. See aga tähendab, et eriti suure kaalu omandavad ülikoolide ja ettevõtete vahelised sünergilised partnerlussuhted. “Ülikoolidel on laborid, seadmed ja eksperdid, ettevõtetel aga probleemid, millele nad lahendusi otsivad. Tööstusdoktorantuur ühendab need kaks maailma ja võimaldab tõelist innovatsiooni,” rõhutas Reinaas. “Ülikoolidel on laborid, seadmed ja eksperdid, ettevõtetel aga probleemid, millele nad lahendusi otsivad. Tööstusdoktorantuur ühendab need kaks maailma ja võimaldab tõelist innovatsiooni.” Kui tarbime, peame vastutama Eestis tekitab põlevkivi tihti vastuolulisi emotsioone, eriti seoses keskkonnamõjude ja kaevandamisega. Reinaas tunnistab, et see arutelu mõjutab nende tööd, kuid rõhutab, et vastutustundlik kohalik tootmine pakub globaalsele “not in my backyard” mõtteviisile olulist alternatiivi. Reinaasa sõnul ei saa Euroopa ja USA jääda lootma, et “meie tööstuse eest kannab hoolt ära Hiina”. Kohapealse tootmise ja arendamise abil saab kontrollida, kuidas ressursse väärindatakse ja millised on keskkonnamõjud. Tema meelest võimaldavad kohalikud lahendused hoida investeeringuid ja tööjõudu Eestis ning pakkuda paremat tarnekindlust ja vastutustundlikkust. “Kui tahame tarbida, peame olema valmis ka vastutama meie tarbimisest tekkivate keskkonnamõjude eest,” märkis Reinaas. Kuna põlevkivist elektri tootmine lõpetatakse praeguste plaanide kohaselt 2035. aastaks, usub Reinaas, et järgmise kümne aasta jooksul liigub põlevkivitööstus rohkem kemikaalide tootmise suunas. Tema unistus on viia Eestist alguse saanud tehnoloogia maailmaturule ja tõestada, et isegi vastuolulise ressursi abil saab luua midagi jätkusuutlikku. “Me ei tee seda lihtsalt tegemise pärast. Lõppeesmärk on minna laborist kaugemale ja muuta meie protsess millekski, mis reaalselt turul töötab.” Tehnoloogia loomine ja skaleerimine on pikk ja keerukas protsess. Tööstuskeemia laboris alustati seda tööd juba seitse aastat tagasi. Viimased kaks aastat on arendanud uudset reaktorit, mis võimaldab viia põlevkivi töötlemise laborist järgmisele tasemele. “Meie reaktor läbis hiljuti patendiprotsessi. See on oluline samm, kuid reaalsele turule jõudmiseks on vaja veel palju teha – järgmine suur eesmärk on katsetada reaktorit suuremas mahus,” rääkis Reinaas. “Kui tahame tarbida, peame olema valmis ka vastutama meie tarbimisest tekkivate keskkonnamõjude eest.” Põlevkivi tulevik ja inseneride roll: kas Eestis on piisavalt tegijaid? Suurbritannias õppinud Reinaasa sõnul on inseneriharidus selles riigis väga levinud. Eestis märkab ta teatavaid kitsaskohti – nii ei ole siin võimalik õppida täies mahus keemiatehnikat, mida Reinaasa sõnul peetakse keemiatööstuse edendamisel kriitiliselt oluliseks valdkonnaks. “Meil on Eestis suurepäraseid keemikuid, kuid kui on vaja viia laborikatsetused tööstuslikule tasemele, jääb vajaka inseneridest, kes oskaksid protsesse skaleerida ja optimeerida. See on väga suur puudujääk, mis vajab kiiret lahendust,” kommenteeris ta. Kuigi lõppeesmärk on viia turule uuenduslik tehnoloogia, ei taheta protsessiga kiirustada, sest iga samm vajab põhjalikku läbitöötlemist. Kas hakata tehnoloogiat suures mahus tootma või keskenduda alguses väiksematele turuniššidele – need on filosoofilised, hoolikat kaalumist nõudvad küsimused. “Meie ambitsioon ei ole kergete killast, kuid usun, et meil on potentsiaali muuta põlevkivi väärindamise viise ja sellega ka Eesti tulevikku,” võttis Reinaas oma töö ja missiooni kokku. “Meil on Eestis suurepäraseid keemikuid, kuid kui on vaja viia laborikatsetused tööstuslikule tasemele, jääb vajaka inseneridest, kes oskaksid protsesse skaleerida ja optimeerida. See on väga suur puudujääk, mis vajab kiiret lahendust.” “Tänases väga konkurentsitihedas maailmas saadab edu just neid ettevõtteid, kes ei panusta ainult odavale tootmisprotsessile, vaid teadusarengule ja uutele tehnoloogiatele.” Kommentaar: AVH Grupp ASi juhatuse liige ja tegevjuht Hans Pajoma “Põlevkivi on unikaalne ja rikkalik maavara ning Eesti teadlased ning ettevõtted on selle väärindamisega maailmas esirinnas. Teadusareng aitab parandada põlevkivi kasutatavust ja suurendab selle lisaväärtust. Kui toota vedelkütuste asemel kemikaale, pikendab see tooraine elutsüklit ja toetab keskkonnasõbralikumat tehnoloogiat. Meie ettevõtte jaoks on oluline panustada teadusarendusse mitte ainult rahaliselt, vaid ka sisuliselt. See on ka põhjus, miks Maria meiega liitus ning miks aitab ta tuua teadust reaalmajandusse ning luua „ teaduse ja ettevõtluse vahelist silda“. Doktoritöö sidumine reaalse rakendusteadusega sobib selleks igati. Soovime jõuda lähiaastatel prototüübist reaalselt toimiva lahenduseni, mis võimaldaks alustada kommertsalustel põlevkivi uudset väärindamist. Aastate jooksul oleme investeerinud kerogeeni-projekti üle 1,5 miljoni euro, koos kaasrahastusega koguni 3 miljonit eurot. Et jõuda reaalse tootmiseni, on vaja investeerida veel umbes 5-10 miljonit eurot. Lõpptehase maksumus oleneb kindlasti ka tootmismahust, kuid seda on hetkel veel vara öelda. Kuigi me pole veel kommertstootmiseni jõudnud, usume, et tööstusdoktorandi mudeli kasutamine suurendab märkimisväärselt eduka lõpptulemuseni jõudmise tõenäosust. Kuna Eesti jääb suurtest turgudest ja majandustest eemale, kuulub meie tootmisettevõtete püsivalt suurte väljakutsete hulka turgude geograafilisest kaugusest tingitud logistiline lisakulu. Lisaks on siinses väikses riigis keeruline käivitada mastaapseid tootmisettevõtteid. Sellest tulenevalt arvan, et tänases väga konkurentsitihedas maailmas saadab edu just neid ettevõtteid, kes ei panusta ainult odavale tootmisprotsessile, vaid teadusarengule ja uutele tehnoloogiatele.”

Eveliis Vaaks

Trialoogi toimetaja

eveliis.vaaks@taltech.ee

Maria Reinaasa doktoritöö keskendub põlevkivi orgaanilise ja anorgaanilise osa täielikule väärindamisele. Foto: TalTech

Eesti põlevkivi on pikka aega olnud meie riigi majanduse alustala, kuid selle kaevandamisega kaasnenud keskkonnaprobleemid ja rahvusvaheline kliimapoliitika on seadnud sektori tuleviku kahtluse alla. Kas leidub viise, kuidas kasutada seda rikkalikku, kuid vastuolulist loodusvara keskkonnasõbralikumalt ja jätkusuutlikumalt? Sellele küsimusele otsib vastust Maria Reinaas – TalTechi tööstusdoktorant ja Kerogen OÜ projektijuht, kes töötab koos Tööstuskeemia laboriga välja täiesti uut lähenemist põlevkivi kasutamisele.

Enne TalTechi tööstusdoktorantuuri elas ja õppis Reinaas Ühendkuningriigis. Sealsed koolikogemused panid teda mõistma, kui erinevad võivad olla inimeste eesmärgid ja motivatsioonid. Tüdrukutekoolis märkas ta, et privilegeeritud peredest pärit kaasõpilased unistasid ainult sellest, kuidas leida rikas abikaasa, mitte sellest, kuidas realiseerida enda potentsiaali. Reinaas tundis, et selline elustiil pole tema jaoks – ta soovis enamat. Tööellu sukeldumisel ajendaski teda ennekõike just soovi saavutada midagi tõeliselt olulist ja muuta oma tööga maailm paremaks.

Pärast magistriõpinguid naasis ta Eestisse, et leida endale väärtust loov töö. Esialgu puudus tal soov saada teadlaseks või astuda doktorantuuri. „Alguses kirjutasin ettevõtetele ja pakkusin, et võtke mind tööle. Kui aga kohtusin AVH Grupi tegevjuhiga, sain teada, et nende üks arendusprojekte keskendub põlevkivi ehk kukersiidi väärindamisele – mitte õli, vaid kemikaalide tootmiseks. See tundus mulle Eesti tuleviku kontekstis väga oluline teema,” meenutas Reinaas.

Reinaas töötab igapäevaselt TalTechi laborites, kuid samal ajal kohandab arendustöö tulemusi vastavaks põlevkivi- ja keemiatööstusettevõtte Kerogen vajadustele. Foto: TalTech

Põlevkivi uus elu

Reinaasa doktoritöö keskendub põlevkivi orgaanilise ja anorgaanilise osa täielikule väärindamisele. Traditsiooniliselt on põlevkivi kasutatud nii energia kui ka õli tootmiseks, kuid sellega kaasneb märkimisväärne keskkonnamõju. Reinaasa ja Tööstuskeemia labori lähenemine on vastupidine, sest eesmärk on kasutada tulemuslikult selle erinevaid komponente – orgaanilist materjali, karbonaate ja mineraale –. nii et jäätmeid tekiks võimalikult vähe.

„Me ei tooda õli, vaid lagundame keerukaid orgaanilisi makromolekule väiksemateks komponentideks ning toodame neist erinevaid kemikaale. See protsess aitab elutsükli vaates vähendada süsinikujalajälge, kuna lõpp-produkti ei kasutata põletamiseks.“ Lisaks toodetakse karbonaatsest osast jääsulatusaineid ja betoonilisandeid ning taimekasvu stimuleerivaid mineraale.

Teaduse ja tööstuse vaheline sild

Reinaasa roll ulatub laboriseinte vahelt märkimisväärselt kaugemale. Ta tegutseb justkui teaduse ja tööstuse vaheline „sild“. Ta töötab igapäevaselt TalTechi laborites, kuid samal ajal kohandab arendustöö tulemusi vastavaks põlevkivi- ja keemiatööstusettevõtte Kerogen vajadustele. Reinaasa töö on muuta keerulised teaduslikud lahendused praktiliseks ja turukõlbulikuks ning siduda keemilised protsessid insenertehniliste lahendustega. “Kui palju on vaja jahutusvõimsust? Millised on vajalikud pumbad ja automaatika ning kui palju need maksavad? Minu ülesandeks on hinnata, kuidas muuta laboris läbiviidud keemilised reaktsioonid majanduslikult ja tehniliselt skaleeritavaks.“

Tööstusdoktorantuur on Eestis veel võrdlemisi uus ja alakasutatud, ent Reinaasa hinnangul eluliselt oluline vorm. Eesti ettevõtted ei ole üldjoontes piisavalt suured, et luua enda teadus- ja arenduskeskusi. See aga tähendab, et eriti suure kaalu omandavad ülikoolide ja ettevõtete vahelised sünergilised partnerlussuhted. “Ülikoolidel on laborid, seadmed ja eksperdid, ettevõtetel aga probleemid, millele nad lahendusi otsivad. Tööstusdoktorantuur ühendab need kaks maailma ja võimaldab tõelist innovatsiooni,” rõhutas Reinaas.

“Ülikoolidel on laborid, seadmed ja eksperdid, ettevõtetel aga probleemid, millele nad lahendusi otsivad. Tööstusdoktorantuur ühendab need kaks maailma ja võimaldab tõelist innovatsiooni.”

Põlevkivi väärindamine on tiimitöö. Foto: TalTech

Kui tarbime, peame vastutama

Eestis tekitab põlevkivi tihti vastuolulisi emotsioone, eriti seoses keskkonnamõjude ja kaevandamisega. Reinaas tunnistab, et see arutelu mõjutab nende tööd, kuid rõhutab, et vastutustundlik kohalik tootmine pakub globaalsele “not in my backyard” mõtteviisile olulist alternatiivi.

Reinaasa sõnul ei saa Euroopa ja USA jääda lootma, et “meie tööstuse eest kannab hoolt ära Hiina”. Kohapealse tootmise ja arendamise abil saab kontrollida, kuidas ressursse väärindatakse ja millised on keskkonnamõjud. Tema meelest võimaldavad kohalikud lahendused hoida investeeringuid ja tööjõudu Eestis ning pakkuda paremat tarnekindlust ja vastutustundlikkust. “Kui tahame tarbida, peame olema valmis ka vastutama meie tarbimisest tekkivate keskkonnamõjude eest,” märkis Reinaas.

Kuna põlevkivist elektri tootmine lõpetatakse praeguste plaanide kohaselt 2035. aastaks, usub Reinaas, et järgmise kümne aasta jooksul liigub põlevkivitööstus rohkem kemikaalide tootmise suunas. Tema unistus on viia Eestist alguse saanud tehnoloogia maailmaturule ja tõestada, et isegi vastuolulise ressursi abil saab luua midagi jätkusuutlikku. “Me ei tee seda lihtsalt tegemise pärast. Lõppeesmärk on minna laborist kaugemale ja muuta meie protsess millekski, mis reaalselt turul töötab.”

Tehnoloogia loomine ja skaleerimine on pikk ja keerukas protsess. Tööstuskeemia laboris alustati seda tööd juba seitse aastat tagasi. Viimased kaks aastat on arendanud uudset reaktorit, mis võimaldab viia põlevkivi töötlemise laborist järgmisele tasemele. “Meie reaktor läbis hiljuti patendiprotsessi. See on oluline samm, kuid reaalsele turule jõudmiseks on vaja veel palju teha – järgmine suur eesmärk on katsetada reaktorit suuremas mahus,” rääkis Reinaas.

“Kui tahame tarbida, peame olema valmis ka vastutama meie tarbimisest tekkivate keskkonnamõjude eest.”

Põlevkivi tulevik ja inseneride roll: kas Eestis on piisavalt tegijaid?

Suurbritannias õppinud Reinaasa sõnul on inseneriharidus selles riigis väga levinud. Eestis märkab ta teatavaid kitsaskohti – nii ei ole siin võimalik õppida täies mahus keemiatehnikat, mida Reinaasa sõnul peetakse keemiatööstuse edendamisel kriitiliselt oluliseks valdkonnaks. “Meil on Eestis suurepäraseid keemikuid, kuid kui on vaja viia laborikatsetused tööstuslikule tasemele, jääb vajaka inseneridest, kes oskaksid protsesse skaleerida ja optimeerida. See on väga suur puudujääk, mis vajab kiiret lahendust,” kommenteeris ta.

Kuigi lõppeesmärk on viia turule uuenduslik tehnoloogia, ei taheta protsessiga kiirustada, sest iga samm vajab põhjalikku läbitöötlemist. Kas hakata tehnoloogiat suures mahus tootma või keskenduda alguses väiksematele turuniššidele – need on filosoofilised, hoolikat kaalumist nõudvad küsimused. “Meie ambitsioon ei ole kergete killast, kuid usun, et meil on potentsiaali muuta põlevkivi väärindamise viise ja sellega ka Eesti tulevikku,” võttis Reinaas oma töö ja missiooni kokku.

“Meil on Eestis suurepäraseid keemikuid, kuid kui on vaja viia laborikatsetused tööstuslikule tasemele, jääb vajaka inseneridest, kes oskaksid protsesse skaleerida ja optimeerida. See on väga suur puudujääk, mis vajab kiiret lahendust.”

AVH Grupp ASi juhatuse liige ja tegevjuht Hans Pajoma. Foto: AVH Grupp

“Tänases väga konkurentsitihedas maailmas saadab edu just neid ettevõtteid, kes ei panusta ainult odavale tootmisprotsessile, vaid teadusarengule ja uutele tehnoloogiatele.”

Kommentaar: AVH Grupp ASi juhatuse liige ja tegevjuht Hans Pajoma

“Põlevkivi on unikaalne ja rikkalik maavara ning Eesti teadlased ning ettevõtted on selle väärindamisega maailmas esirinnas. Teadusareng aitab parandada põlevkivi kasutatavust ja suurendab selle lisaväärtust. Kui toota vedelkütuste asemel kemikaale, pikendab see tooraine elutsüklit ja toetab keskkonnasõbralikumat tehnoloogiat.

Meie ettevõtte jaoks on oluline panustada teadusarendusse mitte ainult rahaliselt, vaid ka sisuliselt. See on ka põhjus, miks Maria meiega liitus ning miks aitab ta tuua teadust reaalmajandusse ning luua „ teaduse ja ettevõtluse vahelist silda“. Doktoritöö sidumine reaalse rakendusteadusega sobib selleks igati. Soovime jõuda lähiaastatel prototüübist reaalselt toimiva lahenduseni, mis võimaldaks alustada kommertsalustel põlevkivi uudset väärindamist. Aastate jooksul oleme investeerinud kerogeeni-projekti üle 1,5 miljoni euro, koos kaasrahastusega koguni 3 miljonit eurot. Et jõuda reaalse tootmiseni, on vaja investeerida veel umbes 5-10 miljonit eurot. Lõpptehase maksumus oleneb kindlasti ka tootmismahust, kuid seda on hetkel veel vara öelda.

Kuigi me pole veel kommertstootmiseni jõudnud, usume, et tööstusdoktorandi mudeli kasutamine suurendab märkimisväärselt eduka lõpptulemuseni jõudmise tõenäosust.

Kuna Eesti jääb suurtest turgudest ja majandustest eemale, kuulub meie tootmisettevõtete püsivalt suurte väljakutsete hulka turgude geograafilisest kaugusest tingitud logistiline lisakulu. Lisaks on siinses väikses riigis keeruline käivitada mastaapseid tootmisettevõtteid. Sellest tulenevalt arvan, et tänases väga konkurentsitihedas maailmas saadab edu just neid ettevõtteid, kes ei panusta ainult odavale tootmisprotsessile, vaid teadusarengule ja uutele tehnoloogiatele.”