Vuoden Nuori fyysikko Olli Ahlstedt kehittää puhtaampia kemiallisia prosesseja
Tampereelta valmistunut Olli Ahlstedt ja Helsingin yliopistosta valmistunut Lauri Niemi pokkasivat Fysiikan päivillä Suomen Fyysikkoseuran tunnustukset nuorille fyysikoille. Olli Ahlstedtin lopputyö Elektronirakenteen tiheysfunktionaaliteoriaan perustuvat simulaatiot vedyn adsorptiolle Pt-Ni nanoklustereiden pinnoilla oli raadin valinta vuoden parhaaksi opinnäytetyöksi sovelletun fysiikan alalla ja Lauri Niemen lopputyö Dimensional reduction in the study of the electroweak phase transition taas valittiin parhaaksi teoreettisten tutkielmien joukosta.
Olli Ahlstedt valmistui tämän vuoden alusta Tampereen yliopiston kanssa yhdistyneestä Tampereen teknillisestä yliopistosta diplomi-insinööriksi toukokuussa 2018 pääaineenaan teknillinen fysiikka. Palkitussa opinnäytetyössään hän tutki tietokonesimulaatioilla platinasta ja nikkelistä koostuvien nanopartikkelien katalyyttistä aktiivisuutta sähkökemiallisessa vedynkehitysreaktiossa. Vedynkehitysreaktio on osareaktio vetykaasun valmistuksessa sähkökemiallisesti vettä hajottamalla.
– Vetyä käytetään kemianteollisuudessa esimerkiksi lannoitteiden valmistuksessa ja öljynjalostuksessa, mutta siitä on kaavailtu myös fossiilisten polttoaineiden korvaajaa ja ratkaisua uusiutuvan energian laajamittaiseen varastointiin. Nikkelin käyttö vähentää platinan tarvetta, mikä on erittäin tärkeää platinavarantojen rajallisuuden ja platinan kalleuden vuoksi, Ahlstedt sanoo.
Työ antaa suuntaa kokeellisen katalyysitutkimukseen ja on erinomainen esimerkki laskennallisten menetelmien hyödyistä uusien materiaalien tutkimuksessa. Lisäksi työ tuo esiin laskennallisen mallinnuksen tärkeyttä isossa kuvassa. Tutkimuksesta on valmisteilla julkaisu kansainväliseen vertaisarvioituun lehteen.
Puhtaammilla kemiallisilla prosesseilla kohti kestävämpää tulevaisuutta
Valmistuttuaan Olli Ahlstedt jatkaa katalyyttien laskennallista tutkimusta tohtorikoulutettavana Tampereen yliopistossa.
– Olen valtavan iloinen palkinnosta ja minulle on suuri kunnia saada tällainen tunnustus työstäni. Lämpimät kiitokset erinomaisesta taustatuesta ohjaajalleni professori Jaakko Akolalle! On tosi hienoa, että olen saanut työskennellä tällaisen mielenkiintoisen aiheen parissa ja lähestyä fysiikan näkökulmasta tätä sähkökemian ongelmaa, hän kiittelee.
Ahlstedt arvostaa aiheensa saamaa huomiota myös siksi, että kemiallisten prosessien muuttaminen nykyistä puhtaammiksi on olennainen osa kestävämpää tulevaisuutta.
– Esimerkiksi energian, polttoaineiden ja lannoitteiden tarve kasvaa väistämättä maailman väestön kasvaessa, joten nykyistä parempia ratkaisuja kaivataan kipeästi. Uusien katalyyttimateriaalien löytäminen on avainasemassa tätä ongelmaa ratkaistaessa. Teoriaan pohjautuvissa laskennallisissa menetelmissä on valtavasti potentiaalia tukea uusien materiaalien löytämistä, kehitystä ja sovelluskohtaista optimointia.
Lisätiedot:
Nuori Fyysikko -palkittu Olli Ahlstedt, olli.ahlstedt [at] tuni.fi
Suomen Fyysikkoseuran puheenjohtaja Rami Vainio, rami.vainio [at] utu.fi
Teksti: Sanna Kähkönen
Kuva: Riitta-Leena Inki
