Onko juomavedessäsi arseenia? ACRA-hanke Kajaanissa kehittää nopeaa ja edullista ratkaisua arseenin mittaamiseen
Puhdas vesi on ihmisoikeus, mutta miljoonat ihmiset ympäri maailmaa altistuvat luonnostaan esiintyvän tai teollisuuden aiheuttaman arseenin saastuttamalle juomavedelle. Arseeni on myrkyllinen aine, joka voi pitkäaikaisessa altistuksessa aiheuttaa vakavia terveysongelmia, kuten syöpää. Arseeniongelma ei rajoitu vain kehittyviin maihin – myös Suomessa on alueita, joissa pohjavedessä tai kaivovedessä voi esiintyä luonnollista arseenia. Maailmanlaajuisesti ongelma koskettaa noin 94–220 miljoonaa ihmistä, eikä edullisia ja luotettavia menetelmiä arseenin mittaamiseen vedestä ole vielä tarjolla (DOI: 10.1039/d2va00218c).
Tähän maailmanlaajuiseen haasteeseen tarttuu Business Finlandin ja Oulun yliopiston rahoittama Research to Business -projekti ACRA. Projektia johtaa Adriana Ferancova, joka työskentelee tutkijana Oulun yliopiston Mittaustekniikan yksikössä Kajaanissa. ACRA- tutkimusryhmä on monialainen tiimi: siihen kuuluu tutkijoita ja insinöörejä, joilla on kokemusta sähkökemiasta sekä prototyyppien ja mobiilisovellusten kehittämisestä. Tiimiin kuuluu myös liiketoiminnan asiantuntijoita, mukaan lukien Business Champion Jarmo Järvenpää. Tiimin tavoitteena on kehittää kompakti, nopea ja kustannustehokas työkalu veden arseenipitoisuuden mittaamiseen. Ratkaisu perustuu sensoriteknologiaan ja hyödyntää pilvipalveluita tiedon tallennukseen ja analysointiin. Tavoitteena on tarjota tarkkaa, reaaliaikaista tietoa veden laadusta ilman monimutkaisia laboratoriomenetelmiä.
”Nykyiset ratkaisut vievät aikaa ja vaativat asiantuntemusta. Meidän tavoitteenamme on kehittää laite, jota kuka tahansa voi käyttää”, Ferancova kertoo.
Ferancova on syntynyt Slovakiassa, jossa hän opiskeli analyyttistä kemiaa ja väitteli tohtoriksi. Hän on asunut ja työskennellyt Suomessa vuodesta 2009 ja aloitti työnsä Oulun yliopistossa vuonna 2013. Tällä hetkellä hänellä on dosentuurit sekä Åbo Akademissa että Oulun yliopistossa. Ferancova on erikoistunut sähkökemiallisiin sensoreihin ja biosensoreihin, keskittyen kehittämään innovatiivisia ratkaisuja muun muassa cleantech-, terveys- ja hyvinvointiseurannan sovelluksiin.
Tiimi kehittää ACRA-projektissa parhaillaan laitteen prototyyppiä, kartoittaa laitteen liiketoimintapotentiaalia ja rakentaa tiekarttaa tuotteen viemiseksi markkinoille.
”Ajatus tämänkaltaisen mittalaitteen kehittämisestä syntyi aiemmissa projekteissa (esim. Armine), joissa selkeytettiin haasteita, joihin vastaamme. R2B-rahoitus antaa meille mahdollisuuden kehittää laitetta edelleen ja tutkia sen kaupallistamista”, Ferancova sanoo.
Monipuolisia käyttömahdollisuuksia
Tutkimustiimin kehittämä ratkaisu avaa uusia mahdollisuuksia useille eri toimialoille ja käyttäjäryhmille:
Teollisuus
Veden puhtaus on erittäin tärkeää erityisesti toimialoilla, joissa käsitellään suuria vesimääriä, kuten kaivosteollisuudessa, kemianteollisuudessa ja prosessiteollisuudessa. Laitetta voidaan käyttää esimerkiksi jätevesien laadun pika-analyysiin ennen niiden päästämistä ympäristöön.
Maatalous
Maatiloilla ja elintarviketeollisuudessa vettä tarvitaan esimerkiksi kasteluun. ACRA-laite voi auttaa viljelijöitä varmistamaan kasteluveden puhtauden ja siten ehkäisemään arseenin päätymistä viljelyksiin. Lisäksi se voi vähentää eläinten altistumista haitallisille aineille.
Viranomaiset ja kansalaisjärjestöt
Viranomaiset voivat hyödyntää ratkaisua alueellisessa veden laadun valvonnassa, erityisesti haja-asutusalueilla tai alueilla, joilla tiedetään esiintyvän arseenia. Laite mahdollistaa edulliset kenttämittaukset ilman kalliita laitteistoja ja nopeuttaa reagointia mahdollisiin terveysuhkiin.
Yksityiset kansalaiset ja maaseutuyhteisöt
Ratkaisu on hyödyllinen myös omakotiasujille, jotka käyttävät kaivo- tai lähdevettä, mutta joilla ei ole säännöllistä veden laadun seurantaa. Laitteen avulla käyttäjät voivat tehdä mittauksia nopeasti ja helposti.
Pieni laite, suuri apu
ACRA-projekti on hyvä esimerkki siitä, miten yliopistotutkimus vastaa suuriin, maailmanlaajuisiin haasteisiin yhdistämällä monitieteistä osaamista ja liiketoiminnan asiantuntemusta. Ferancova tiimeineen uskoo, että heidän ratkaisuaan voidaan myöhemmin laajentaa myös muiden epäpuhtauksien mittaamiseen tai jopa terveyssovelluksiin.
”Uskon, että tulevaisuudessa ratkaisullamme voidaan mitata arseenin lisäksi myös muita veden epäpuhtauksia. On erittäin tärkeää suojella vesistöjämme ennen kuin tapahtuu vakavia onnettomuuksia.” - Adriana Ferancova