Diplomityöntekijä, tekoälyoptimoitu hydroterminen biomassan käsittely ligniini-hiilihydraattikompleksien, joilla on ylivoimaiset antioksidatiiviset ominaisuudet, tuottamiseksi

Aalto-yliopistossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Rakennamme kestävää tulevaisuutta saavuttamalla läpimurtoja avainalueillamme ja niiden yhtymäkohdissa. Samalla innostamme tulevaisuuden muutoksentekijöitä ja luomme ratkaisuja maailman suuriin haasteisiin. Yliopistoyhteisöömme kuuluu 13 000 opiskelijaa ja yli 4500 työntekijää, joista 400 on professoreita. Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä. Monimuotoisuus on osa meitä, ja teemme jatkuvaa työtä yhteisömme monimuotoisuuden ja syrjimättömyyden varmistamiseksi. Siksi kannustammekin päteviä hakijoita taustasta riippumatta liittymään yhteisöömme.

Haemme nyt

Diplomityöntekijää seuraavaan aiheeseen: Tekoälyoptimoitu hydroterminen biomassan käsittely ligniini-hiilihydraattikompleksien, joilla on ylivoimaiset antioksidatiiviset ominaisuudet, tuottamiseksi

Tehtävän tausta

Lignoselluloosabiomassan kompleksisen rakenteen vuoksi biopohjaisten tuotteiden kehittäminen räätälöidyilllä ominaisuuksilla vaatii säädeltäviä jalostusmenetelmiä sekä hienostuneempia tiedonkeruun ja analytiikan menetelmiä. Jotta biojalostamoiden tehokkuutta voitaisiin parantaa, käytimme Bayesialaista optimointia (BO) ohjatun tiedonkeruun työkaluna. Tämä mahdollisti lopputuotteiden tuottamisen halutuilla ominaisuuksilla käyttäen hyväksi vihreää ja joustavaa biojalostuskonseptia. Vaikka tekoälyä (AI) hyödyntävät lähestymistavat biomateriaaleihin ovat vielä alkuvaiheessa, on AI-ohjatun optimoinnin käyttöönotto biojalostusprosesseissa nykyisin erittäin tärkeää. Lisäksi AI-ohjattu optimointi mahdollistaa biopohjaisten substraattien tuotannon kaikista puubiomassan komponenteista (selluloosa, hemiselluloosa ja ligniini) korkealaatuisiin sovelluksiin (biotuoteteknologia, suorituskykyiset termoplastit ja ylivoimaiset UV-suojaavat antioksidantit).  

Tieteellinen ympäristö

Aalto-yliopiston kemian tekniikan korkeakoulussa sijaitseva Biotuotteiden ja biotekniikan laitos (BIO2) on kansainvälisesti tunnettu korkeatasoisesta tutkimuksestaan kehittyneiden materiaalien valmistamiseksi kestävästi uusiutuvista luonnonvaroista. Laitos kuuluu alallaan Euroopan johtavien tutkimuslaitosten ja yliopistojen joukkoon.

BIO2-laitoksen tavoitteena on olla osaltaan synnyttämässä uusia resurssitehokkaita ja ympäristöystävällisiä valmistusmenetelmiä. Laitos keskittyy tutkimuksessaan erityisesti lignoselluloosapohjaisiin materiaaleihin ja tuotteisiin nanomateriaaleista uusiin selluloosapohjaisiin tekstiileihin. Biotieteiden alueella laitoksella on tutkimusta bioprosessitekniikassa, molekyylibiotekniikassa, entsyymiteknologiassa, metaboliamuokkauksessa, synteettisessä biologiassa sekä biomolekyyli- ja biohybridimateriaaleissa.

Roolisi ja tavoitteesi

Diplomityön aihe vihreän biojalostuksen alalta on nyt avoinna. Haemme diplomityöntekijää tuottamaan ligniini-hiilihydraattikomplekseja (LCC:t) puubiomassasta käyttäen hyväksi ilmauunissa tapahtuvia biomassan esikäsittelyreaktioita. Projektin tarkoituksena on altistaa uutevapaa sahanpuru autohydrolyysille vaihtelevissa olosuhteissa (lämpötila, P-faktori, aika, neste-kiinteä faasi -suhde). Olosuhteet valitaan aiemmin kehitettyjen tekoälymallien perusteella, jotta sekä saannot että haluttu rakenne voidaan maksimoida toivottuja termoplastisovelluksia varten. Tämän jälkeen esikäsitelty biomassa fraktioidaan käyttäen erilaisia liuottimia (70% asetonia, 50% etanolia, 1% NaOH) minkä jälkeen eristetään: 1) nestefraktio (sisältäen LCC:t) ja 2) kiinteä fraktio (massa). Nestemäisestä osasta eristetään LCC:t ja niiden antioksidatiivisuus mitataan. Tuloksia verrataan tämän jälkeen tekoälymallien ennusteisiin. Tämä puolestaan määrittää työn painopisteen, joka on prosessi-rakenne-ominaisuus -korrelaation kehittäminen saaduille LCC:ille niiden potentiaalista käyttöä varten kosmetiikka- ja termoplastisektoreilla käyttäen hyväksi AI-ohjattua optimointia.

Kiinnostuitko?

Haethan tehtävään viimeistään 26.1.2025 hakusivustomme kautta ("Hae nyt"). Jos olet Aallon työntekijä tai vierailija, haethan sisäistä hakukanavaa käyttäen kirjautumalla ensin Workday-järjestelmään (internal jobs). Hakeaksesi tehtävään lähetäthän seuraavat dokumentit englannin kielellä ja PDF-muodossa:

• CV

• Motivaatiokirje (max. 1 sivu)

• Opintorekisteriote

Diplomityöntekijän työsuhteen kesto on viisi kuukautta kokoaikaisella työajalla. Tehtävä voidaan täyttää heti sopivan kandidaatin löytyessä.

Jos haluat lisätietoa tehtävään liittyen, voit olla yhteydessä professori Michael Hummeliin ([email protected]).