Tulosta Tulosta Lähetä linkki Bookmark and Share

Tulevaisuuden energiateknologiaa

Tulevaisuuden ilmastopolitiikka tulee toimimaan merkittävänä energiateknologiamarkkinoita ajavana voimana. Ilmastonmuutoksen hillintä vaatii siirtymistä mahdollisimman vähäpäästöiseen energiajärjestelmään. Tämä puolestaan aiheuttaa kustannuksia koko kansantaloudelle, mutta luo valtavat markkinat etenkin uusiutuvan energian teknologioille ja energiaasäästäville ratkaisuille. VTT vaikuttaa tulevaisuuden energiateknologiaratkaisuihin muun muassa tuottamalla skenaariotarkasteluja päästöjen rajoittamisen vaikutuksista, ja kehittämällä uutta energiateknologiaa, kuten käyttövarmuutta parantavia ratkaisuja tuulivoimaloihin. VTT:n vetämässä CCS Suomi-hankkeessa etsitään Suomelle parhaita ratkaisuja hiilidioksidin talteenottoon, kuljetukseen ja loppusijoitukseen.

VTT:n koordinoimassa skenaariotutkimuksessa on arvioitu muun muassa suomalaisen puhtaan energiateknologian kysyntää globaalisti sekä eri maantieteellisillä alueilla ilmastopolitiikan tiukentuessa. Skenaariotarkasteluissa, joissa maailman kasvihuonekaasupäästöjä rajoitettiin voimakkaasti, etenkin investoinnit tuulivoimaan ja bioenergiaan lisääntyivät monikymmenkertaiseksi kaikissa tarkasteluissa vuoteen 2050 mennessä. Investoinnit hiilidioksidin erotuksen ja varastoinnin (Carbon Capture and Storage CCS) käyttöön vuoden 2020 jälkeen olivat merkittävät. Myös ydinenergian käyttö tulee lisääntymään merkittävästi.

Tuulivoiman osuus energiantuotannosta kasvaa maailmassa nopeasti. Tulevaisuuden tuulivoimalat ovat kokoluokaltaan nykyisiä huomattavasti suurempia, mikä asettaa suuria haasteita niiden tuotekehitykselle. VTT soveltaa työkoneiden, dieselmoottoreiden ja laivapotkurien kehitystyössä aiemmin hyödynnettyä laajaa suurten koneiden värähtelyjen hallinnan, tribologian, voitelutekniikan, uusien materiaalien, kunnonvalvontajärjestelmien ja virtuaalimallinnuksen osaamistaan nyt tuulivoimaloiden vaihteistojen ja voimansiirron kehittämiseen.

VTT kehittää yhdessä Moventaksen kanssa vaihteiston ja voimansiirron suunnittelua ja tuotekehitystä tukevaa virtuaaliprototypointia. Virtuaaliprototypoinnissa tuotekehitys ja testaus tehdään tietokoneen ruudulla virtuaalimalleilla. Tämä nopeuttaa tuotekehitystä ja vähentää todellisten prototyyppien valmistustarvetta.VTT parantaa myös tuulivoimaloiden voimansiirron ja vaihteistojen luotettavuutta kehittämällä niiden ennakoivaa kunnossapitoa. Aiemmin ennakoivaa kunnossapitoa on hyödynnetty mm. teollisuuslaitosten koneiden kunnossapidossa. Ennakoivan kunnossapidon järjestelmillä voidaan varoittaa uhkaavista vaihdevaurioista. Tämä mahdollistaa oikea-aikaisten huoltotoimenpiteiden suorittamisen ja pienentää merkittävästi vakavien vaurioiden riskiä ja katkoksia sähköntuotannossa.

VTT on mukana myös useissa hankkeissa, joissa selvitetään edellytyksiä laajempaan hiilidioksidin erotuksen ja varastoinnin tekniikoiden (Carbon Capture and Storage, CCS) käyttöönottoon. VTT:n vetämässä CCS Suomi -hankkeessa tarkastellaan muun muassa erilaisia teknisiä vaihtoehtoja hiilidioksidin talteen ottamiseksi voimalaitoksilla ja terästeollisuudessa.

VTT:n tutkija Sebastian Teir on selvittänyt väitöstutkimuksessaan, miten hiilidioksidi voitaisiin sitoa teollisuuden sivutuotteisiin, kuten terästehtaiden kuonaan ja kaivosteollisuudesta syntyviin jätekiviin. Teir tutki väitöskirjatyössään prosesseja, joilla voitaisiin tuottaa puhtaita karbonaattituotteita kivistä ja terästehtaiden kuonista sekä samalla muuttaa hiilidioksidia kiinteäksi ja vaarattomaksi mineraaliksi. Työssä kehitetyillä menetelmillä on pystytty laboratoriokokeissa sitomaan hiilidioksidia magnesium- ja kalsiumkarbonaattituotteiksi. Vaikka suora energiakulutus todettiin pieneksi ja lopputuotteet hyödyllisiksi, menetelmien suuria happo- ja emäskulutuksia olisi vähennettävä huomattavasti prosessin saamiseksi toteuttamiskelpoiseksi teollisessa mittakaavassa.

EU on tehnyt esityksen direktiivistä, joka toteutuessaan edellyttäisi CCS:n käyttöönottoa kaikissa uusissa, fossiilista polttoainetta hyödyntävissä voimalaitoksissa. Euroopan tavoitteena on saada jopa 12 täysmittaista CCS-koelaitosta toimintakuntoon vuoteen 2015 mennessä ja tehdä teknologiasta kaupallisesti kannattavaa vuoteen 2020 mennessä.


Lisätietoja

Satu Helynen
Teknologiajohtaja
020 722 2661

Lisätietoja

Satu Helynen
Teknologiajohtaja
020 722 2661