Allan Niidu teeb süsihappegaasist materjalide ehitusplokke

„Ideaalis ei peaks enam tootma selliseid materjalijuppe, nagu me oleme naftast tootnud, sest meil on taaskäitlusega raske probleem,“ sõnab Allan Niidu, Tallinna Tehnikaülikooli Virumaa Kolledži rakendusliku keemia professor. Tema väärindab oma töös üht meie suurimat murelast – süsihappegaasi.

Maailm üritab vähendada oma sõltuvust naftast ning otsib sellele alternatiive. Ilmselgelt saab naftast kütust, aga ka näiteks korvpalle, liime, šampoone ja aspiriini. Ühel hetkel läheb nende valmistamiseks vaja teistsugust toorainet. Samamoodi on vaja, et neid tooteid saaks mõistlikult ümber töödelda. „Ma esimese hooga tootedisaini ei läheks, vaid jääksin keemikuna keemiliste ehitusplokkide juurde, et teha midagi uudset ja teistsugust, millest saaks siis toota juba taaskäideldavaid polümeere või muid materjale,“ kirjeldab Niidu. Polümeerid on suure molekulmassiga materjalid, mille hulka kuuluvad nii merevaik, DNA kui ka plastmassid.

Mingil määral võib naftat asendada biomass, aga me ei tea, kas seda on piisavalt. „Ja kui me naftat ei kasuta ja biomassi ka veel ei suuda kasutada nii, nagu tahame, siis on CO₂ vähemalt järgmised 30–40 aastat alternatiiv,“ leiab professor.

Süsinik on loomulik valik juba seetõttu, et meie elu on kokku pandud süsinikuahelatest, mille liitekohad võivad küll olla erinevad. Ja mingi osa tööstusest peaks suunama taaskäideldavaid polümeere tootma just sellistest materjalidest. Niidu leiab, et selleks on vaja koos töötada nendega, kes asju polümeeridest teevad.

Ühiskond loobub nafta kasutamisest visalt. Selliste ehitusplokkide väljatöötamine võtab oma 10–20 aastat. Teaduslaboris tehakse fundamentaalteadust: materjal luuakse teatava tootmisvalmiduseni. Seejärel rajatakse pisike tehas, mis suudab toota umbes 10 000 tonni materjali aastas. Sellest ei piisa. „Kui me räägime igapäevast mateeriast, mis seondub süsinikuga, näiteks liimid, värvid, tekstiilid, siis seda on vaja toota miljoneid tonne,“ kirjeldab Niidu.

Enne selle suurusjärguni jõudmist on tarvis ehitada vahepealne tehas, mis suudab toota, nagu eelnevalt öeldud, umbes 10 000 tonni materjali aastas. See on loodetavasti juba piisavalt suur, et leida üles vead ja probleemsed kohad ning luua vajalikud insenertehnilised lahendused. Selline tehas on kallis, oma sada miljonit eurot, hindab teadlane. Päris tehas on veel suurusjärgu võrra kallim.

Ent maailm liigub siiski sinnapoole. Saksamaa materjalitootja Covestro kasutab mõningais toodetes süsinikku, millest viiendik tuleb süsihappegaasist. „See on see skaala, kuidas sa liigud. Seda dikteeribki paraku see, et keegi on raha sinna alla pannud ja see keegi ei taha pankrotti minna,“ kõneleb professor.

Keemia juurde tõi professori soov maailma paremini tundma õppida. Inimene näeb üht viisi, kuidas maailm toimib – füüsilist maailma. Materiaalse maailma tundmaõppimine ongi ju see, mida füüsikud teevad. Niidu leiab, et keemia on mingis mõttes füüsika allosa, kuna kvantmehaanika on mõlema teadusharu alus. „Ja selleks et keemiast elementaarsel tasemel aru saada, pead mõistma ka füüsikat, mitte ainult keemiat,“ ütleb teadlane, kelle jaoks on põnev teha molekul valmis ja tõestada, et ta seda tegi.

Teadusesse sattus Niidu pisut juhuslikult. Ta oli käinud orgaanilise keemia loengutes, mis talle meeldisid, ja ükskord, kui tal oli füüsikalise keemia praksis TalTechi peamajas, võttis ta oma stopperi, sest eksperiment käis, ja jalutas keemiaprofessor Margus Lopi kabinetti sisse, et küsida, kas laborisse tööle saab tulla. „Ja sealt see edasi läks,“ meenutab Niidu.

Samamoodi kui teadusesse, sattus ta ka Virumaa Kolledžisse. Omal ajal oli ta tööl tööstuskeemia laboratooriumis ning neil oli huvi läbi viia reaktsioon, mille jaoks Kohtla-Järvel oli reaktor. Aparatuuri kasutades mõistis Niidu Kolledži võimekust ja lõpuks tekkis tal ka võimalus seal tööle asuda.

Niidu ei ole vaid keemiaprofessor, vaid ka Eesti esimese ringmajanduse tuumiklabori juht. Ringmajandus annab võimaluse materjale paremini kasutada – neid kas ümber töödelda või tõhusamalt ära kasutada. Säärase mõttelabori idee tekkis poolteist aastat tagasi ning avamisüritus oli mullu detsembris. Asi on hästi käima läinud ja riigihankeidki on juba võidetud.

Ringmajandust on vaja seetõttu, et inimene tarbib ohtralt. Võib-olla pole hullu, kui inimene kõrbes midagi kaevandab, sest sealne ökosüsteem ei ole kuigi rikkalik. Aga teisiti on vihmametsadega, mille hävimine selgelt ökosüsteemi kahjustab. „Ja kui meil on mure, et hävitame ökosüsteemi, ning ometi tahame mingil kombel edasi elada, siis peame hakkama materjali taaskasutama,“ nendib Niidu. Paralleeli võiks tuua näiteks loodusliku ringlusega ning eesmärk võiks olla võtta võimalikult vähe uut materjali kasutusele.

See on paras väljakutse, sest meil on kaheksa miljardit inimest, kes kõik tahavad eluaset, süüa, juua ja riideid selga. Paljudel pole need vajadused rahuldatud, kuigi vaesuse määr on vähenemas. Ja need, kellel on, tarbivad sissetulekute kasvades ka paremat kraami. „Tahavad ikka nagu viisakalt riides käia, kallimaid kangaid ja kenamaid asju kasutada,“ sõnab professor. Eliit hakkab alati varem hästi elama kui tavainimene. Ja tänapäeva tavainimene elab paremini kui ülikud 500 aastat tagasi. See ei tähenda aga, et me ei taha rohkemat. „See lootus, et kui inimesel tekib vaba aega juurde, siis hakkab ta seda kaunitele kunstidele pühendama, ei ole end kahjuks õigustanud,“ ütleb ta.

Ringmajanduski ei pruugi tähendada, et inimene tarbib vähem. Näiteks on kiibid üks selline asi, mis on muutunud tõhusamaks ja soodsamaks ja seetõttu ka rohkem levima hakanud. Kiibiga seadmeid on nüüd rohkem ja see tähendab, et ressursse ei kulu vähem. Või kui luua biolagunev kohvitops, mille hallitus nahka pistab, siis inimene võib mõelda, et annab loodusele süüa, ja mõnes mõttes see nii ongi. Ja seega ei muretse inimene oma tarbimise pärast nii väga.

Professor räägib, et praegu suudab 5–10 protsenti inimestest valmis toota kogu maailma asjad. Kui see arv veel väheneb ja mingid tegevusalad hoopis kaovad, sest on kahjulikud, siis tekib küsimus, mida inimestega teha.

Teadlane jääb siiski optimistlikuks ja ütleb, et tõenäoliselt suudab teadus enamiku probleeme lahendada, sest senini on suudetud. „Me peame üritama, siin ei ole teist valikut. Ei ole mingit põhjust käsi rüppe lasta ja öelda, et nüüd on kõik läbi. See ei ole inimloomusele omane,“ leiab Niidu.

Tutvu TalTechi Virumaa kolledži õppevõimalustega: taltech.ee/virumaa-kolledz

Vastuvõtt TalTechi on avatud ja avaldusi saab esitada 4. juuli keskpäevani. Vaata lähemalt: www.taltech.ee/sisseastujale