Uutta tietoa huipputeknologiasta ja sen hyödyntämisestä, tietoa tulevaisuuden ratkaisuista ja palveluista päätöksenteon tueksi ja liiketoiminnan kehittämiseen. Kohdistettu VTT:n kumppaneille, asiakkaille sekä huipputeknologiasta ja sen sovelluksista kiinnostuneille.
Julkaisu tieteestä, teknologiasta ja liiketoiminnasta

arktiset ratkaisut

​​​​​​​​​

Täydellinen arktisten ratkaisujen pilottiympäristö

Sami Anteroinen | 9.11.2016

​VTT kehittää arktisen ja kylmän alueen ratkaisuja muokkaamaan globaalin teollisuuden ja liikenteen tulevaisuutta.

Turvallinen, ympärivuotinen merenkulku erittäin haavoittuvalla arktisella alueella on kovan luokan haaste, sillä toimiminen kylmissä ja herkissä ilmasto-oloissa edellyttää poikkeuksellisen luotettavia ja kestäviä ratkaisuja. VTT:n tutkijat Jaakko Heinonen ja Vilho Jussila ovat vakuuttuneita siitä, että suomalaisilla on paljon sellaista arktista osaamista, jonka varaan voi rakentaa.

– Perinteisesti laivat ovat olleet maailmalla meidän ykkösjuttumme, mutta muitakin keihäänkärkiä nousee, tästä hyvänä esimerkkinä on merituulivoima, Heinonen toteaa.

Pohjoisessa onkin nyt vetoa, kun arktiset ja kylmät alueet ovat maailmanlaajuisen mielenkiinnon kohteena. Arktisen alueen luonnonvarat eli öljy, kaasu ja mineraalit kiinnostavat, sillä ilmastonmuutoksen vuoksi niihin päästään nyt helpommin käsiksi. Samaan aikaan uusien meriteiden, kuten Koillis- ja Luoteisväylän, käyttöönotto avaa suuria mahdollisuuksia suomalaiselle laivanrakennusteollisuudelle.

 

Meriresurssi käyttöön

VTT:llä puhutaan arktisista ja kylmistä alueista laajemmassa kontekstissa, jossa meri näyttäytyy resurssina. Meri voi olla "multi-platform" monenlaiselle toiminnalle ja muun muassa ravinnon, energian ja jopa viihteen lähde.

– Esimerkiksi uusiutuvan energian tuotanto, liikenne, kauppa, turismi ja kalastus kuuluvat meriresurssiajattelun piiriin, Heinonen täsmentää.

Laivapuolella on selvää, että kehitys on kovaa – ja kestävää. Uusia tuulia edustavat muun muassa nesteytettyä maakaasua polttoaineenaan käyttävät LNG-laivat. Tutkija Vilho Jussila pohtii, ettei herkille arktisille aluille kenties tulisi muunlaisia aluksia jatkossa päästääkään.

– Näin saataisiin pienhiukkaspäästöt pois. Lisäksi aluksen vaurioituessa vaikutus ympäröivään merialueeseen olisi huomattavasti pienempi.

 

Luonnon oma testbed-ympäristö

Heinonen ja Jussila eivät usko, että minkään kansainvälisen toimijan brändi kestää, jos yritystä pidetään arktisen luonnon pilaajana. Siksi ympäristötietoisuuden voimistuessa Suomella onkin täydet mahdollisuudet toimia eräänlaisena testbed-ympäristönä, jossa eri tahot voivat testata tuotteitaan ja palvelujaan.

– Suomessa on olosuhteet, jotka mahdollistavat täyden mittakaavan testit. Kyseessä on lähes arktinen pilottiympäristö, Heinonen arvioi.

Testejä tukee sinivalkoinen mallinnus- ja simulointiosaaminen. Heinosen mukaan kovissa, autenttisissa olosuhteissa tehtyjä testejä ei voida korvata kokonaan simulaatioilla, mutta monta turhaa välivaihetta voidaan eliminoida.

– Yritys ja erehdys -metodin käyttö vähenee.

 

Testiosaaminen yhteen paikkaan

VTT:n tavoitteena onkin rakentaa maailmanluokan arktisten ratkaisujen yhteensopivuuden validointiympäristö, joka toisi yhteen kansakunnan erikoisosaamisalueet. Saman ympäristön alle voitaisiin sijoittaa ainakin mittausta, merirakenteiden verifiointia, laskentaohjelmistoja ja automaattisten satamaoperaatioiden kehitystyötä.

– Jään ja lumen aiheuttamat haasteet esimerkiksi logistiikassa ja kunnossapidossa kaipaavat ratkaisuja. Tehokkuuden lisäksi myös turvallisuus paranee, Vilho Jussila toteaa.

Arktisen testauskeskuksen rakentaminen olisi luonteva jatke VTT:n arktisten alueiden strategialle, joka on petrannut juoksuaan viime vuosina. Vuonna 2001 taloon tullut Heinonen katsoo, että arktinen teema nousi isosti VTT:n agendalle 2013 ja valikoitui kärkiohjelmaksi vuoden 2015 alussa.

– Ensimmäinen arktinen buumi meillä koettiin jo 1980-lupun lopussa, joten kysymys on pitkästä jatkumosta.

 

Tunne jää

Tutkijoiden työssä keskeistä on erilaisten jäärakenteiden vuorovaikutus. Heinosen mukaan yksi arktisten ja kylmien alueiden visaisimmista pähkinöistä liittyy laivoihin ja merirakenteisiin kohdistuvaan jääkuormaan.

– Tätä ei vieläkään ymmärretä täysin, mutta pääsemme kuitenkin koko ajan syvemmälle siihen, miten esimerkiksi potkurilaitteet ja merirakenteet kestävät jääkuormaa, hän toteaa.

Kyse on myös siitä, miten jäätä vastaan puskevien alusten moottorit saadaan toimimaan ihanteellisissa rajoissa – ja miten esimerkiksi merituulivoimapuistojen tuotanto turvataan. VTT:n tutkijat pureutuvat näihin teemoihin, vaikka suoraa rahoitusta teollisuudelta on tarjolla vain rajallisesti.

– Työ on kuitenkin tärkeää, koska jääkuorma on keskeinen kriteeri eri rakenteiden ja laitteiden suunnittelussa, Heinonen lisää.

Kun jään ominaisuudet ja käyttäytyminen ymmärretään, voidaan arktisilla alueilla hyödyntää automaatiota nykyistä paljon enemmän muun muassa etävalvontaa ja -hallintaa käyttämällä. 

 

Kylmä on kuuma

Kuinka paljon arktisen ja kylmän alueen ratkaisuja sitten tarvitaan planeetalla, joka lämpenee koko ajan? Heinonen ja Jussila muistuttavat, ettei talvi ole kadonnut pohjoiselta pallonpuoliskolta ja esimerkiksi viisi vuotta sitten lähes koko Itämeri sai jääpeitteen.

– Itämeri ja Pohjanlahti ovat meille keskeisiä kohteita, mutta mahdollisuuksia on myös esimerkiksi Kiinassa ja Pohjois-Amerikassa, Heinonen toteaa ja lisää, että suomalaisilla on uniikkia osaamista, jolle on nyt kysyntää eri puolilla maailmaa. 

– Kansallinen cleantech-toiminta linkittyy vahvasti EU:n Blue Growth – Merestä kasvua -ohjelmaan. Kestävä kehitys on tässä perusarvo ja Suomen on oltava eturintamassa sen edistämisessä, Heinonen toteaa.

– Sieltä löytyy niitä liiketoimintamalleja, jotka kantavat pitkälle tulevaisuuteen, hän uskoo.   

 

 

VTT Impulssihttps://www.vtt.fi/ImpulssiVTT Impulssi
Tekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tekoaly-paljastaa-sydanpotilaan-komplikaatioriskin.aspxTekoäly paljastaa sydänpotilaan komplikaatioriskin
Impulssi 1/2018https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2018.aspxImpulssi 1/2018
Mallinnuksen ja simuloinnin hyödyntäminen uusissa voimalaitoskonsepteissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mallinnuksen-ja-simuloinnin-hyodyntaminen-uusissa-voimalaitoskonsepteissa.aspxMallinnuksen ja simuloinnin hyödyntäminen uusissa voimalaitoskonsepteissa
Optinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Optinen-isotooppispektroskopia-kehittynyt-merkittavasti.aspxOptinen isotooppispektroskopia: Yhä tarkempia tietoja tutkimuskohteesta
VTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Fabry-Perot-interferometriteknologia.aspxVTT hyödyntää Fabry-Perot interferometriteknologiaa
Tuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöönhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Tuotteita-jätteestä.aspxTuotteita jätteestä – muovipitoinen orgaaninen jäte otetaan käyttöön
Ledikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ledikalvot-taipuvat-kansanlampusta-lentokoneisiin.aspxLedikalvot taipuvat kansanlampusta lentokoneisiin
Puukuitu haastaa muovin kauppakasseissahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Puukuitu-haastaa-muovin-kauppakasseissa.aspxPuukuitu haastaa muovin kauppakasseissa
Asuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Asuinmukavuus-ja-energiatehokkuus-mahtuvat-samaan-kotiin.aspxAsuinmukavuus ja energiatehokkuus mahtuvat samaan kotiin
Kvanttinormaaleita uudistuvalle SI-järjestelmällehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kvanttinormaaleita-uudistuvalle-SI-jarjestelmalle.aspxKvanttinormaaleita uudistuvalle SI-järjestelmälle
Sopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Sopiiko-elinkaariarviointi-poliittisen-päätöksenteon-tueksi.aspxSopiiko elinkaariarviointi poliittisen päätöksenteon tueksi?
S-ryhmä uskoo monikanavamalliinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/S-ryhma-uskoo-monikanavamalliin.aspxS-ryhmä uskoo monikanavamalliin
Turbiinisiivillä miljoonien säästöihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Turbiinisiivet-saastavat-miljoonia.aspxTurbiinisiivillä miljoonien säästöihin
Hienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaattejahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Hienokemia-tarvitsee-biopohjaisia-aromaatteja.aspxHienokemia tarvitsee biopohjaisia aromaatteja
Kyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamistahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuus-vaatii-muutakin-kuin-teknologiaosaamista.aspxKyberturvallisuus vaatii muutakin kuin teknologiaosaamista
Autonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeastihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Autonomiset-jarjestelmat-yleistyvat-teollisuudessa-nopeasti.aspxAutonomiset järjestelmät yleistyvät teollisuudessa nopeasti
Enemmän kuin pelkkää piitähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Enemman-kuin-pelkkaa-piita.aspxEnemmän kuin pelkkää piitä
Liiketoimintaa liikenteeseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Liiketoimintaa-liikenteeseen.aspxLiiketoimintaa liikenteeseen
Panimolaboratorio – Paremman oluen puolestahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Panimolaboratorio-paremman-oluen-puolesta.aspxPanimolaboratorio – Paremman oluen puolesta
Huoltoapua astronauteillehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Huoltoapua-astronauteille.aspxHuoltoapua astronauteille
Vanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteillahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/FiR-1-tutkimusreaktori-poistetaan-kaytosta.aspxVanha ydintutkimusreaktori poistetaan käytöstä – uusi ydinturvallisuustalo rakenteilla
Elintarvikkeet muutoksessahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Elintarvikkeet-muutoksessa.aspxElintarvikkeet muutoksessa
Matti Apunen: Ratkaisun ytimessähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ratkaisun-ytimessa.aspxMatti Apunen: Ratkaisun ytimessä
Ydinjätehuollon uranuurtaja Posivahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ydinjätehuollon-uranuurtaja-Posiva.aspxYdinjätehuollon uranuurtaja Posiva
Energiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdillahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiavarastojen-kysynta-kasvaa-vauhdilla.aspxEnergiavarastojen kysyntä kasvaa vauhdilla
Kyberturvallisuuden puolesta monella rintamallahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kyberturvallisuuden-puolesta-monella-rintamalla.aspxKyberturvallisuuden puolesta monella rintamalla
Automaatiolla älykkyyttä liikenteeseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Automaatiolla-alykkyytta-liikenteeseen.aspxAutomaatiolla älykkyyttä liikenteeseen
Hybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseenhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/hybridimenetelmilla-uusia-ratkaisuja-metallien-kierratykseen.aspxHybridimenetelmillä uusia ratkaisuja metallien kierrätykseen
Painettu teknologia kutsuu muotoilijoitahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Painettu-teknologia-kutsuu-muotoilijoita.aspxPainettu teknologia kutsuu muotoilijoita
Petri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihinhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Petri-Kalliokoski-Tekoaly-siirtyy-sanoista-tekoihin.aspxPetri Kalliokoski: Tekoäly siirtyy sanoista tekoihin
Ilman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaanhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Ilman-hiilidioksidista-raaka-aine-polttoaineisiin-kemikaaleihin-ja-ruokaan.aspxIlman hiilidioksidista raaka-aine polttoaineisiin, kemikaaleihin ja ruokaan
Jari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Jari-Gustafsson-Vanhoja-ja-uusia-taantuman-voittamiseksi.aspxJari Gustafsson: Vanhoja ja uusia työjuhtia taantuman voittamiseksi
Kitka ja kasvihuonepäästöt kuriin materiaalien digitoinnillahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kitka-ja-kasvihuonepaastot-kuriin-materiaalien-digitoinnilla.aspxKitka ja kasvihuonepäästöt kuriin materiaalien digitoinnilla
Ketterä ja nopea Ponssehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kettera-ja-nopea-Ponsse.aspxKetterä ja nopea Ponsse
Mediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoonhttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Mediatuotannossa-ja-asumispalveluissa-valmistaudutaan-5G-verkkoon.aspxMediatuotannossa ja asumispalveluissa valmistaudutaan 5G-verkkoon
Robottiautojen esiinmarssihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Robottiautojen-esiinmarssi.aspxRobottiautojen esiinmarssi
Teollinen 3D-tulostus nousukiidossahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Teollinen-3D-tulostus-nousukiidossa.aspxTeollinen 3D-tulostus nousukiidossa
Kalasatamasta älykkään energian mallialuehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kalasatamasta-alykkaan-energian-mallialue.aspxKalasatamasta älykkään energian mallialue
Kaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttäväähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kaivostoiminnasta-kestavaa-ja-hyvaksyttavaa.aspxKaivostoiminnasta kestävää ja hyväksyttävää
Kännykällä mielenrauhaahttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kannykalla-mielenrauhaa.aspxKännykällä mielenrauhaa
Energiaratkaisut ja 2050-tavoitteethttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Energiaratkaisut-ja-2050-tavoitteet.aspxEnergiaratkaisut ja 2050-tavoitteet
Impulssi 2/2014https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-2-2014.aspxImpulssi 2/2014
Impulssi 1/2014https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2014.aspxImpulssi 1/2014
Impulssi 1/2016https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2016.aspxImpulssi 1/2016
Uusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöähttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Uusi-agenda-tehostaa-tutkimusinfran-käyttöä.aspxUusi agenda tehostaa tutkimusinfran käyttöä
Kovaakin kovempi vientituotehttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Kovaakin-kovempi-vientituote.aspxKovaakin kovempi vientituote
Impulssi 1/2017https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2017.aspxImpulssi 1/2017
Impulssi 1/2015https://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Impulssi-1-2015.aspxImpulssi 1/2015
Oma osaaminen yhteiseksi hyväksihttps://www.vtt.fi/Impulssi/Pages/Oma-osaaminen-yhteiseksi-hyvaksi.aspxOma osaaminen yhteiseksi hyväksi