Lappeenrannan teknillisen yliopiston (Lappeenranta University of Technology, LUT) energian ja kemian tutkimusryhmät ovat suurimmat tutkimuskumppanit energian ja ympäristön strategisen huippuosaamisen keskittymän Cleen Oy:n uudessa tutkimusohjelmassa. Tutkimusohjelma keskittyy yleisesti käytettyihin teollisuudessa paljon energiaa vaativiin järjestelmiin ja sovelluksiin. Tärkein tavoite on tuottaa taloudellisesti kannattavia ja teknisesti saavutettavia ratkaisuja, joilla energiatehokkuutta parannetaan huomattavasti enemmän kuin asteittaisilla pienillä muutoksilla. LUT Energian tutkimuksessa pääosassa ovat energiatehokkuuden mittaaminen ja ymmärtäminen sekä analysointi ja optimointi erityisesti nesteiden käsittelyssä tarvittavissa pumppaus- ja puhallusjärjestelmissä. LUT Energian tutkijat tekevät yhteistyötä LUT Kemian Erotustekniikan keskuksen kanssa. Sovelluskohteena tutkimuksessa on kehittää erotusmenetelmien energiatehokkuutta. Erotustekniikat ovat käytössä hyvin yleisesti teollisuudessa, niin kemian-, sellu- ja paperi-, elintarvike- kuin lääke- sekä kaivosteollisuudessakin. Koska niitä käytetään yleisesti paljon energiaa vaativissa perusteollisuuden prosesseissa, liittyy niihin myös paljon energian säästämisen potentiaalia. Lisäksi vesi on kriittinen osa monissa näistä prosesseista, ja vedenkäsittelyyn kuluu paljon energiaa. – Prosessien erotustehokkuutta halutaan kehittää, koska se mahdollistaa raaka-aineiden tehokkaamman käytön sekä prosessien sisäisten kiertojen ja sivuvirtojen paremman hallinnan. On suuri haaste tehdä tämä nykyistä energiatehokkaammin ja juuri tätä osa-aluetta haluamme tutkimuksellamme parantaa, sanoo Erotustekniikan keskuksen johtaja Vesa Karvonen. Niin teollisuudessa kuin muuallakin yhteiskunnassa sähkömoottorilla käyvillä järjestelmillä on merkittävä rooli sähköenergian kuluttajina. Teollisuudessa ne kuluttavat noin 70 prosenttia sähköstä. Sähkömoottorilla käytetään ensisijaisesti nesteen käsittelyjärjestelmiä, kuten pumppuja, puhaltimia, kompressoreja ja sekoittimia. Tyypillisesti näiden laitteiden elinkaaren aikaisista kustannuksista vain 5-20 prosenttia syntyy investoinnista, suurin osa kustannuksista tulee energiasta. – Monimutkaiselle järjestelmälle on tyypillistä, että pelkästään yhden laitteen energiatehokkuuden kehittäminen johtaa usein energian tarpeen lisääntymiseen järjestelmän muissa osissa. Kun analysoidaan ja kehitetään järjestelmää sekä sen käyttöä kokonaisuutena, on mahdollista vähentää energian tarvetta merkittävästi, jopa radikaalisti, pienten asteittaisten muutosten sijasta, kertoo professori Jero Ahola LUT Energialta. LUT Energian tutkimuksella selvitetään ensin oikea mittaristo, jolla voidaan luotettavasti laskea järjestelmän teoreettinen energiatehokkuus ja käytännössä saavutettavissa oleva energiatehokkuuden taso. Nykytilannetta verrataan eroon teoreettisen maksimin ja saavutettavan energiatehokkuuden välillä ja selvitetään, mitä keinoja energiatehokkuuden parantamiseksi voitaisiin käyttää ja miten ne vaikuttaisivat kokonaisuuteen. Energiatehokkuutta kehitetään sekä energiaketjussa, teollisuuslaitoksissa, erotusmenetelmissä että nesteiden ja kaasujen käsittelyjärjestelmissä. Tavoitteena on löytää optimaaliset tavat integroida uusi teknologia käytössä oleviin energiajärjestelmiin. – Merkittävien tulosten aikaansaaminen, pienten korjausliikkeiden sijasta, vaatii sen, että sovelluksia on kehittämässä ja toteuttamassa koko ketju laitoksen suunnittelijasta, laitevalmistajaan ja palveluntuottajaan, ja järjestelmän teknisten ominaisuuksien lisäksi on otettava huomioon käyttäjän näkökulma, Ahola muistuttaa. Tämän vuoksi Tehokas energian käyttö -hankkeessa on mukana sekä isoja energia-alan ja teollisuuden yrityksiä että laite- ja osakomponenttien valmistajia. Energiatehokkuuden mittaamisen, monimutkaisten järjestelmien analysoinnin ja optimoinnin sekä teknologian kehittämisen lisäksi hankkeessa tutkitaan ja edistetään energiatehokkuuteen liittyvää ratkaisuliiketoimintaa. Energiatehokkuuteen liittyviä ratkaisukonsepteja luodaan valituille sovellusaloille kehittämällä energiatehokkaiden teknisten järjestelmien tarjoamia yhdessä laitetoimittajien ja heidän johtavien asiakkaittensa kanssa. Osahankkeesta vastaa ympäristötekniikan laboratorion tutkimusryhmä professori Lassi Linnasen johdolla. Viisivuotisen ohjelman laajuus on 12 miljoonaa euroa. Tekes rahoittaa hankkeesta noin puolet. Tutkimustoiminnasta vastaavat Lappeenrannan teknillisen yliopiston lisäksi Aalto-yliopisto, Tampereen teknillinen yliopisto, Åbo Akademi ja VTT. Viiden tutkimusryhmän lisäksi ohjelmassa on mukana kahdeksan yritystä, joista merkittävimpinä ovat ABB Oy ja Fortum Oy sekä laaja verkosto kansainvälisiä yrityksiä ja tutkimuslaitoksia. Lisätietoja: LUT Energia, professori Jero Ahola, jero.ahola(at) lut.fi, 040 5298524 LUT Erotustekniikan keskus (CST), johtaja Vesa Karvonen, vesa.karvonen (at) lut.fi, 040 4849240 Lappeenrannan teknillinen yliopisto (Lappeenranta University of Technology, LUT) on jo vuodesta 1969 lähtien yhdistänyt kaksi toisiaan täydentävää tieteenalaa - tekniikan ja talouden. LUT:n strategisia kärkialoja ovat energiatehokkuus ja energiamarkkinat, strategisen tason liiketoiminnan ja teknologian johtaminen, tieteellinen laskenta ja teollisten prosessien mallinnus sekä nämä kärkialat läpäisevä Venäjä-osaaminen. LUT:ssa on noin 5500 tutkinto-opiskelijaa ja 1000 työntekijää. www.lut.fi
22.2.2012