Hyppää pääsisältöön

Chao He

Tenure track -professori, Environmental and energy engineering
Tampereen yliopisto
Sähköpostiosoitechao.he [at] tuni.fi
puhelinnumero+358504766776
Hervannan kampus

Oma esittely

Toimin tenure track -professorina Tampereen yliopiston bio-ja kiertotalouden tutkimusryhmässä, jonka tutkimus painottuu kiertotalouden innovaatioihin. Työskentelen samaan aikaan akatemiatutkijana Suomen Akatemian rahoituksella. Olen Finnish Thermal Energy Research Association -järjestön hallituksen jäsen sekä yliopiston edustaja International Water Association -järjestössä. Olen myös Journal of Environmental Chemical Engineering (Elsevier) -lehden ja Waste-lehden (MDPI) toimituskuntien jäsen. Kehitämme vähähiilistä jätteenkäsittelyteknologiaa ja hiilineutraaleja ratkaisuja monitieteellisen tutkimuksen keinoin. Tutkimuskohteitamme ovat muun muassa ympäristö- ja energiatekniikka, termokemialliset ja fysikaaliskemialliset prosessit, kemiallinen reaktiotekniikka, materiaalikehitys ja sovellettu katalyysi.  

Tutkin prosesseja, tekniikoita ja katalyyttejä energian tuotantoon ja ravinteiden kierrättämiseen jätevedestä, kiinteän yhdyskuntajätteen kestävää käsittelyä, biomassan jalostamista sekä arvokkaiden alkuaineiden talteenottoa ns. hyperakkumulaattoreista. Teen perustutkimusta ja kehitän teollisia sovelluksia ja innovaatioita. Tutkimukseni tuloksena on syntynyt innovaatioita, joiden avulla jäteveden käsittelyprosesseja on kehitetty muun muassa puhtaamman energiatuotannon, ravinteiden (kuten typen ja fosforin) talteenoton ja raskasmetallien stabiloinnin alueilla. Saimme tutkimustyöstämme tunnustuksena Applied Energy Award -palkinnon vuonna 2015, ja aihetta käsittelevä tutkimusjulkaisumme on sittemmin päässyt ESIn viitatuimimpien artikkeleiden listalle joka vuosi. 

Osaamisalueiden kuvaus

  • Kiinteän yhdyskuntajätteen käsittely 
  • Resurssien talteenotto jätevirroista
  • Jäteveden ja biomassan hyödyntäminen uusiutuvan energian tuotannossa 

Tärkeimmät saavutukset

  • Tutkimusjulkaisu ESIn viitatuimpien artikkeleiden listalla seitsemänä vuonna peräkkäin (vuodesta 2015 vuoteen 2021)
  • Applied Energy Award -palkinto vuonna 2015 (Applied Energy, Elsevier)
  • Olen yksi singaporelaisen ympäristö- ja energiatekniikan alalla toimivan startup-yrityksen perustajista 
  • Tunnustus posterista viiden parhaan joukossa vuonna 2014, NTU Research Open House
  • Parhaan paperin palkinto vuonna 2013, Bioenergy and Biorefinery Conference-Southeast Asia, Biobased Fuels and Chemicals, Singapore

Tutkimustavoitteet

Tutkimuskohteet

  • Kiinteän orgaanisen jätteen jatkojalostus uusiksi materiaaleiksi, kemikaaleiksi ja uusiutuviksi biopolttoaineiksi. 
  • Katalyyttien ja materiaalien suunnittelu ja kehittäminen ympäristöteknisiin ja vihreän kemian sovelluksiin. 

Tutkimusyksikkö

Bio- ja kiertotalouden tutkimusryhmä

Tieteenalat

Jätevedenkäsittely, resurssien kierrätys, biomassasta tuotettu energia ja materiaalit, kiertotalous, termokemiallinen konversio, katalyyttinen prosessointi, jäteveden puhdistus, ongelmajätteen käsittely

Merkittävimmät julkaisut

  • He C.*, Zhang Z., Xie C., Giannis A., Chen Z., Tang Y., Qiu R. (2021) “Transformation behaviors and environmental risk assessment of heavy metals during resource recovery from Sedum plumbizincicola via hydrothermal liquefaction”, Journal of Hazardous Materials, doi: 10.1016/j.jhazmat.2020.124588
  • Dai L., Wang Y., Liu Y., He C.*, Ruan R., Yu Z., Jiang L., Zeng Z., Wu Q. (2020), “A review on selective production of value-added chemicals via catalytic pyrolysis of lignocellulosic biomass”, Science of The Total Environment, 749. 
  • Ma D., Liang L., Hu E., Chen H., Wang D., He C.*, Feng, Q.* (2020), “Dechlorination of Polyvinyl Chloride by Hydrothermal Treatment with Cupric Ion”, Process Safety and Environmental Protection, 146, 108-117.
  • He C.*, Lin H., Dai L., Qiu R., Tang Y., Wang Y., Ok Y. (2020), “Waste shrimp shell-derived hydrochar as an emergent material for methyl orange removal in aqueous solutions”, Environment International, 134.
  • He C.*, Tang C., Liu W., Dai L., Qiu R. (2020), “Co-pyrolysis of sewage sludge and hydrochar with coals: Pyrolytic behaviors and kinetics analysis using TG-FTIR and a discrete distributed activation energy model”, Energy Conversion and Management, 203. 
  • Oh W., Wong Z., Chen X., Lin, K., Veksha A., Lisak G., He C., Lim T. (2020), “Enhanced activation of peroxydisulfate by CuO decorated on hexagonal boron nitride for bisphenol A removal”, Chemical Engineering Journal, 393.
  • Nguyen Q., Nguyen D., He C., Bach Q. (2020), “Isothermal torrefaction kinetics for sewage sludge pretreatment”, Fuel, 277.
  • He C.*, Zhang Z., Ge C., Liu W., Tang Y., Zhuang X., Qiu R. (2019), “Synergistic effect of hydrothermal co-carbonization of sewage sludge with fruit and agricultural wastes on hydrochar fuel quality and combustion behavior”, Waste Management, 100, 171-181.
  • Tang C., Li Y., He C.*, Acharya K. (2019), “Dynamic behavior of sediment resuspension and nutrients release in the shallow and wind-exposed Meiliang Bay of Lake Taihu”, Science of The Total Environment, 708.
  • Dai L., Wang Y., Liu Y., Ruan R., He C., Yu Z., Jiang L., Zeng Z., Tian X. (2019), “Integrated process of lignocellulosic biomass torrefaction and pyrolysis for upgrading bio-oil production”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 107, 20-36. (ESI highly cited paper)
  • Zhuang, X., Zhan, H., Song, Y., He, C., Huang, Y., Yin, X., Wu, C. (2019), “Insights into the evolution of chemical structures in lignocellulose and non-lignocellulose biowastes during hydrothermal carbonization (HTC)”, Fuel, 236, 960-974. (ESI highly cited paper)
  • He, C.*, Tang, C., Li C., Yuan J., Tran K., Bach Q., Qiu R., Yang Y. (2018), “Wet torrefaction of biomass for high quality solid fuel production: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 91, 259-271.
  • Dai, L., He, C., Wang, Y., Liu, Y., Yu, Z., Zhou, Y.,, Fan, L., Duan, D., Ruan, R. (2017), “Comparative study on microwave and conventional hydrothermal pretreatment of bamboo sawdust: Hydrochar properties and its pyrolysis behaviors”, Energy Conversion and Management, 146, 1-7.
  • Xiao, K., Chen, Y., Jiang, X., He, C., Yin, Y., Zhou, Y. (2017), “Comparison of different treatment methods for protein solubilisation from waste activated sludge”, Water Research, 122, 492-502.
  • He, C.*, Zhao, J., Yang, Y.H., Wang, J.-Y. (2016), “Multiscale characteristics dynamics of hydrochar from hydrothermal conversion of sewage sludge under sub- and near-critical water”, Bioresource Technology, 211, 486-493.
  • Zhao, J., Zhou, C., He, C., Dai, Y., Jia, X., Yang, Y. (2016), “Efficient dehydration of fructose to 5-hydroxymethylfurfural over sulfonated carbon sphere solid acid catalysts”, Catalysis Today, 264, 123–130.
  • He, C.*, Wang, K., Yang, Y.H., Amaniampong, P., Wang, J.-Y. (2015), “Effective nitrogen removal and recovery from sewage sludge using a novel integrated system of accelerated hydrothermal deamination and air stripping”, Environmental Science & Technology, 49 (11), 6872-6880.
  • He, C., Zheng, J.W., Wang, K., Lin, H.Q., Wang, J.-Y., Yang, Y.H. (2015), “Sorption enhanced aqueous phase reforming of glycerol for hydrogen production over Pt-Ni supported on multi-walled carbon nanotubes”, Applied Catalysis B: Environmental, 162, 401-411.
  • He, C.*, Chen, C.-L., Giannis A., Yang, Y.H., Wang, J.-Y. (2014), “Hydrothermal gasification of sewage sludge and model compounds for renewable hydrogen production: A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 39, 1127-1142.
  • He, C.*, Wang, K., Yang, Y.H., Wang, J.-Y. (2014), “Utilization of sewage-sludge-derived hydrochars toward efficient cocombustion with different-rank coals: effects of subcritical water conversion and blending scenarios”, Energy & Fuels, 28(9), 6140-6150.
  • He, C.*, Giannis, A., Wang, J.-Y. (2013), “Conversion of sewage sludge to clean solid fuel using hydrothermal carbonization: Hydrochar fuel characteristics and combustion behavior”, Applied Energy. 111, 257-266. (ESI highly cited paper)
  • Zhu, W., Xu, Z.R., Li, L., He, C. (2011), “The behavior of phosphorus in sub- and super-critical water gasification of sewage sludge”, Chemical Engineering Journal, 171(1), 190-196.