Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

VTT ja TTY vastaavat maailman haastavimman energiahankkeen etähuoltojärjestelmien kehittämisestä

29.01.2009


Fuusiokoereaktorin huollon eurooppalainen tutkimusympäristö otetaan käyttöön Tampereella.

Fuusioenergia on lupaava vaihtoehto tulevaisuuden energianlähteeksi. Fuusion etuina ovat käytännössä rajattomat polttoainevarannot ja mm. ilmastoystävällisyys. Maailmanlaajuinen ITER-koevoimalahanke on ihmiskunnan haastavimpia energiahankkeita, ja myös Suomi on siinä vahvasti mukana. Ranskaan rakennettavan fuusiolaitoksen kriittisten osien huollon kehittäminen on VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston TTY:n vastuulla. Euroopan fuusio-ohjelman huoltorobotin täyden mittakaavan kokoinen tutkimusympäristö otetaan käyttöön 29.1. Tampereella.

ITER-koevoimalahanke on tärkeä askel fuusioenergian kehittämisessä. Kymmeniä vuosia kestävän kehityshankkeen tavoitteena on osoittaa fuusioenergian teknistieteellinen toteutettavuus. Onnistuessaan hanke tuo fuusion todelliseksi tulevaisuuden energiavaihtoehdoksi. ITERissä ovat EU:n ja Sveitsin lisäksi mukana Intia, Japani, Kiina, Etelä-Korea, Venäjä ja Yhdysvallat eli yli puolet ihmiskuntaa. Myös Suomen teollisuus ja tutkimus osallistuvat hankkeeseen. Kaikilla osallistujilla on lisäksi omat mittavat fuusiohankkeensa, mutta kansainvälinen ITER-hanke on näistä suurin ja osoitus siitä, miten hyvin kansainvälinen yhteistyö toimii.

EU:n omistama ja VTT:n isännöimä ITERin etähuoltojärjestelmien tutkimus- ja kehitysympäristö on merkittävä osoitus suomalaisten osaamisen arvostuksesta. Etähuoltojärjestelmien kehitystyö on yksi tärkeimmistä kehityskohteista Tekesin rahoittamassa fuusioalueessa, jossa virtuaalisimulointi- ja mallinnusosaamista siirretään teollisuuden hyödynnettäväksi. Kovan kansainvälisen kilpailun tuloksena Suomeen saatu DTP2-tutkimusympäristö on osa VTT:n ja Tampereen teknillisen yliopiston kansainvälistä etäoperoinnin ja virtuaalitekniikoiden keskusta, ROViRia (Remote Operation and Virtual Reality Centre).

ITER-reaktorin huollossa etäoperoinnilla ja virtuaalitekniikoilla on keskeinen sija, ja niillä on lukuisat sovellusmahdollisuudet myös teollisuudessa. ITER mahdollistaa mm. sen, että tutkimusympäristöä voidaan käyttää myös koneen rakennuksen ja konventionaalisten voimaloiden suunnittelun ja huollon kehittämiseen. ROViR-keskuksen kautta pyritään tuomaan ITERin energiahankkeeseen liittyvän huippututkimuksen tuloksia nopeasti suomalaisten yritysten käyttöön tuottavuuden ja kilpailukyvyn parantamiseksi.

”Fuusioreaktorin teknologian kehittäminen synnyttää Suomeen uutta osaamista, joka nopeuttaa maamme teollisuuden tuottavuutta ja kilpailukykyä. Osaltaan tämä on myös yksi keino huolehtia siitä, että korkeatasoista tutkimusta ja tuotekehitystä ja niitä hyödyntävää teollisuutta on Suomessa tulevaisuudessakin”, toteaa VTT:n pääjohtaja Erkki KM Leppävuori.

EU:n fuusioenergian, Fusion for Energy -yhteisyrityksen johtaja Didier Gambier toteaa, että DTP2 on konkreettinen esimerkki Fusion for Energyn, eurooppalaisten laboratorioiden ja teollisuuspartnereiden välisestä menestyksellisestä yhteistyöstä. ”Tämä DTP2-ympäristö luo erinomaiset lähtökohdat oppia ja kehittää uusia yhdistelmiä ITER-hankkeeseen oleellisesti liittyvistä teknologioista. Ympäristössä hankittu osaaminen edistää spin off -yritysten syntymistä monilta eri teknologia-alueilta.”

Tutkimusympäristö laajenee vielä vuonna 2009

DTP2-tutkimusympäristössä kehitetään laitteita, menetelmiä, ohjelmistoja ja kaikkia digitaalisen koneenrakennuksen osa-alueita ITER-etäkäyttötarpeisiin seuraavina vuosikymmeninä yhteistyössä muiden eurooppalaisten yritysten ja tutkimuslaitosten kanssa. Vuoden 2009 aikana suunnitellaan ja tilataan tutkimusympäristön laajennusosa sekä seuraavan vaiheen kuljetusrobotit.

”Kooltaan DTP2 on täysmittakaavainen malli fuusioreaktorin pohjaosasta, ns. Divertor-alueesta. Itse testialusta on n. 20 m pitkä ja painaa n. 65 tonnia. Ensimmäisessä vaiheessa testattava kuljetusrobotti on n. 3,5 m pitkä ja painaa n. 8,5 tonnia. Muutaman millimetrin tarkkuudella käsiteltävän reaktorikomponentin eli kasetin paino on n. 9 tonnia”, kertoo DTP2-hankkeen johtaja, erikoistutkija Mikko Siuko VTT:ltä.

ITERissä vaadittavalta uudelta teknologialta edellytetään paljon, sillä sen avulla hallitaan sadassa miljoonassa celsiusasteessa palavaa fuusioplasmaa. Fuusioreaktiossa tritium- ja deuteriumytimet sulautuvat heliumiksi. Reaktiossa vapautuu neutroneja, joihin sitoutunut energia muuttuu lämmöksi reaktorin seinämissä.

Maailmanlaajuisen ITER-fuusioreaktorihankkeen rakennuskustannukset on arvioitu yli viideksi miljardiksi euroksi seuraavan 10 vuoden aikana. Euroopalla on ITER-hankkeessa huomattava rooli, ja EU maksaa 45 % koevoimalan rakennuskustannuksista. 500 MW:n koevoimalan rakentaminen on jo alkanut Cadarchessa Etelä-Ranskassa.

VTT:llä on vahvaa osaamista monilla ITERin teknologia-alueilla, kuten materiaalitekniikassa, mikroelektroniikassa, suurteholaskennassa ja mm. etäoperoimalla tehtävässä huollossa. VTT koordinoi Suomessa tehtävää fuusioenergiatutkimusta Euratomin ja Tekesin kanssa ja VTT:llä on suuri rooli fuusioteknologian tutkimus- ja kehitystoiminnassa Suomessa. VTT on osallistunut aktiivisesti myös Euroopan fuusioteknologiaohjelmaan EFDAan (European Fusion Development Agreement).

ITER tulee sanoista International Thermonuclear Experimental Reactor.


Lisätietoja

Mikko Siuko
DTP2-hankkeen johtaja, erikoistutkija
040 849 0243

Seppo Karttunen
Johtava tutkija, Fuusioenergia
020 722 5069

 

 

Lisätietoja

Mikko Siuko
DTP2-hankkeen johtaja, erikoistutkija
040 849 0243

Seppo Karttunen
Johtava tutkija, Fuusioenergia
020 722 5069