Sander Ratso – keemik loob oma tööga inseneridele uusi võimalusi.

Tekst ja fotod: Jonas Nahkor

Keemikul on võimalus keerata täiesti pea peale mõne seadme disain. Kui materjal, mida seni on kasutatud, asendatakse parema, samas soodsamaga, peab terve tööstussektor kaasa sörkima. Praegu on ühe originaalse avastusega tegelemas keemik Sander Ratso, kes toimetab igapäevaselt Tartu Ülikoolis, Chemicumis. Tema senine töö laboris on toimunud suuresti selle nimel, et muuta vesiniksalvestuseks vajalikke katalüsaatoreid.

Kas vesinikuautodele saab tulevikus panustada?

Kui rääkida näiteks vesinikautodest, siis tuleb mainida, et vesiniku puhul on tegu kõigest energiasalvestuse liigiga. Vesinikku tuleb esmalt elektrit kulutades üldse toota, enne kui see meile kütusena kasulik saab olla. Selleks, et uuesti vesinikust elektrit toota, tuleb ta hapnikuga kokku liita. Kui seda teha katalüsaatori sees, siis on võimalik sellest liitumisest elektrienergiat korjata. Seda elektrit kasutataksegi jõuallikates ära.

„Vesinikautode müügiargument elektriautode vastu on see, et neid saab oluliselt kiiremini tankida ja sõiduulatus on palju suurem. Tegelikult sarnaneb vesinikauto kasutamine bensiiniautole. Vesinikautode kasutuselevõttu on takistanud aga kallis hind ja vesinikutanklate vähene levik.“

Kui seni on kasutatud sellistes katalüsaatorites plaatinat, mille hind on võrreldav kulla hinnaga, siis Sander testib selleks tarbeks hoopis soodsamaid, süsinikul põhinevaid lahendusi. Ning tema teste on saatnud korduv edu. Juba magistritöö kirjutas ta lahendusest, mis vesiniksalvestuse kõige kallima seadme – kütuseelemendi – palju soodsamaks muudaks. Ka Eesti uudistevoogu on see avastus sisse tunginud – muuhulgas võitis Sander ka üliõpilaste lõputööde 1. preemia ja tema artiklit on avaldatud paljudes suurtes ajakirjades rahvusvaheliselt. 

Süsinikust on alanud mitu revolutsiooni

Tartu Chemicumiga on seotud mitmed Eesti edulood, sealhulgas ka varem artikli teemaks olnud Skeleton Technologies ja eelmises, Siim Küünlaga tehtud loos kajastatud veefiltri välja töötamine. Mõlemas on võtmetähtsusega süsiniku nanotorude kasutamine – sama kehtib juhtumisi ka praegu.

„Nanotorude ja metallide kasutamine katalüsaatoris tuli meil uurimisrühmas arutusele. Eelkõige huvitas meid, kuidas kasutada ära varasemat tööd süsiniku nanotorudega. Praegune idee on tõespoolest ka originaalne. Küll aga toetub see, nagu enamus teadusavastusi, põhjalikule eeltööle meil ja mujal maailmas.“

Keemia ja bioloogia pole ka sedavõrd tehnilise projekti raames ühildamatud. See, mil moel Sander katalüsaatoreid valmistab ja toimima paneb, rajaneb paljuski eluslooduselt õpitud võtetel.

„Ka iga inimese sees toimub sama reaktsioon, mis katalüsaatoris, ehk hapniku redutseerumine. See protsess, mille järgi meie oleme oma praeguse lahenduse kavandanud, jäljendab tegelikult bioloogilist põhimõtet.“

Keemiku külmkapp
Selles külmkapis on Sandrile sünteesimiseks vajalikud toored komponendid,
mida ei tahaks isegi kätele lasta või siis mille niisama maha pudistamine
oleks lihtsalt kohutavalt kallis.

Sander tunnebki end laboris kõige mugavamalt

Otsekohese ja uudishimuliku inimesena sean Sandrile mitu korda küsimuseks selle, kuivõrd ta ühes ja samas laboris tegutsemisest viie aasta jooksul ära on tüdinud ning missugust tulevikku ja muutust ta ihkab. Aga hetkel keemikuna töötav ja doktorandina teadmisi omandav Sander tunneb praegu, et ta on tulnud keemikuks, et sellele alale teadlasena tegutsema jääda. Kas selle vesiniksalvestuse lahenduse reaalne tootmisse viimine võiks olla tema edasine huvi valge kitli kõrvalt?

„Tootearendus ei ole minu teema. Mulle meeldib maadelda loodusega, mitte inimestega. See ei ole nii atraktiivne.“

Ühelt poolt on ju töö sisu alati köitev, kuna iga katsetuse käigus sünnib uus teadmine, ning vahel harva ka väga suur õnnestumine.

„Kõige lahedam on see, kui saab mõnd katalüsaatorit hakata testima. Veel lahedam on see, kui testid õnnestuvad ja seda saab siis veel paremaks hakata arendama. Aga ebaõnnestunud katseid on ikka pääris kõvasti.“

Seade, mis otsustab lõpuks katalüsaatori eduka toimimise üle, mõõdab energiatihedust pindalaühiku kohta.
Seade, mis otsustab lõpuks katalüsaatori eduka toimimise üle, mõõdab
energiatihedust pindalaühiku kohta.

Labor koosnebki vahenditest, millega väike katalüsaator toorainetest kokku segatakse, toimivaks seadmeks koostatakse ning seejärel selle toimimist testitakse. Selleks, et ühe idee tasandilt jõuda reaalse testimiseni, kulub vahel paar nädalat. Selleks, et jõuda tehnikas rakendatava ja töökindla lahenduseni, kulub aastaid. Selles osas pole ka mingit kindlustust, et sinust samal ajal hoopis teistsuguse leiutisega mööda ei kihutata.

„Kui hakata täna arendama mingit tehnoloogilist lahendust, siis valmis saamise hetkel on arendustöö mujal toimunud nii kiiresti, et sinu arendatud lahendus võib olla väga maha jäänud. Eesti teadus on kindlasti selles osas tipus, aga kui vaadata välja, siis ameeriklastel on rohkem raha ja hiinlasi näiteks on lihtsalt rohkem.“

Milleni on keemik jõudnud ja kuhu võiks jõuda?

Lõpetust alustaks sellest, et Sander õppis algselt Prantusse lütseumis, ehk humanitaarkallakuga koolis. Oma madalate keemia hinnete ja väga range keemia õpetaja kohta ütleb ta tagantjärgi nõnda:

„Aine oli väga raske ja seetõttu muutus mulle väga huvitavaks. Trotsist, et kõrgemat veerandihinnet saada, tegin ka keemia eksamit. See tuli 97 punkti vist ja sain veerandi nelja.“

Isegi peenete tehnoloogiate arendamisel ei ole pääsu sellest keemiast, mida koolipingis õpitakse. Kui kedagi huvitab, miks seda koolis õpetatakse, siis siin on sellele reaalne otstarve olemas.
Isegi peenete tehnoloogiate arendamisel ei ole pääsu sellest keemiast,
mida koolipingis õpitakse. Kui kedagi huvitab, miks seda koolis õpetatakse,
siis siin on sellele reaalne otstarve olemas.

Ja siit on võrsunud tõesti teadusmaailma nautiv keemik. Sander peab oma töös tundma kõige rohkem keemilist sünteesi ja elektrokeemiat. Kui aga küsida, mis tööülesannetele keemik kõige tõenäolisemalt maandub, on vastus tal tegelikult kiiresti keelel.

„Kõige suurem keemikute leivaandja on keemiline analüüs – keskkonna teemadel, kohtulaboris, meditsiinis, pinnakatete arenduses. Analüüsis saab alati paremaid meetodeid välja arendada ja Tartu Ülikoolis ollakse selles väga kõrgel tasemel. Aga üks kursavend läks näiteks pesukapsleid arendama.“

Vähemalt minus on lootus, et Sander ei kao igapäevatööga mõnda nähtamatusse valdkonda, vaid jääb piisavalt kaua praeguse teema juurde. Ehk saab Eesti tema leidude kaudu ühes tööstuses innovatsiooniga särada – nagu näha, siis Chemicumis on seda varem korduvalt suudetud.