Ilmastonmuutoksen vaikutuksesta energian tuotantojärjestelmät ovat voimakkaassa muutostilassa. Biopolttoaineiden käytöllä haetaan osittaista ratkaisua mm. niiden suoran tai osittaisen polton ja kaasutuksen avulla. Esitetyissä tulevaisuuden skenaarioissa on kuitenkin energiaraaka-ainetaseen vuoksi katsottu pitkälle tulevaisuuteen tarvittavan pääosa energian tuotannosta fossiilisilla polttoaineilla ja/tai ydinvoimalla. Fossiilisten kiinteiden polttoaineiden synnyttämien päästöjen vähentämiseksi haetaan niiden hyödyntämiseksi jatkossa ratkaisuja tuotannon hyötysuhdetta parantamalla sekä kehittämällä päästöttömiä uusia prosesseja.
Tämä tilanne on nähtävissä selvästi uusien energiatutkimusten painotuksissa. EU:n 7. puiteohjelman energiatutkimuspaketti sisältääkin 8. prioriteettialueensa joukossa uusiutuvien energiamuotojen tutkimusta sekä kaksi aluetta fossiilisen polttoaineiden uusiin hyödyntämistekniikoihin. Myös suurimmat sähköntuottajayhtiöt maailmassa ovat lähteneet laajasti arvioimaan oman energiatuotannon kehittämistä uudessa tilanteessa ja monet ovat jo esittäneet omia demonstraatiohankkeitaan fossiilisten polttoaineiden hyödyntämiseksi kestävän kehityksen mukaisella tavalla, vaikka esitettyjen tekniikkojen tutkimukset ovat vasta alkuvaiheissaan.
Hankkeita on synnytetty ja kehitteillä useita. ENTE:n energiatutkimuksessa on voimistunut ja aloitettu tutkimuksia seuraavilla alueilla:
- uudet päästöttömät fossiilisen energian prosessit (happipoltto, ”chemical looping combustion”, kalsiumkarbonaattiprosessi)
- kehittyneiden, korkean hyötysuhteen laitosten kehittäminen fossiilisille sekä biopolttoaineille
- biopolttoaineiden hyödyntäminen eri tavoin, (pienpoltto, leijukerrospoltto, yhteispoltto, kaasutus)
- biopolttoaineiden hyödyntäminen sähköntuotantoon pienissä hajautetuissa järjestelmissä
Tutkimusten yhteistyöverkostot ovat myös muotoutumassa tukemaan erittäin hyvin LTY:n roolia kansallisesti energia-alan suurimpana tutkimusta ja koulutusta antavana tutkimuslaitoksena. Tutkimuslaitosten kanssa on ENTE:llä tiivis yhteistyö erityisesti VTT:n Jyväskylän ja Espoon yksiköiden kanssa sekä Tampereen teknillisen yliopiston kanssa. Yritykset ovat myös olleet aktiivisesti osallistumassa uuteen kehitykseen. Käynnissä olevissa tutkimuksissa ovat mukana tukemassa mm. sähköntuottajayhtiöitä (FORTUM, PVO) sekä laitevalmistajia (Foster Wheeler, Metso Power, Andritz). Osastolla on myös yhteistyötä eurooppalaisen teollisuuden kanssa sekä olemassa olevan EU-tutkimuksen että uusien energiaprosessien tutkimusten valmistelun kautta. Seuraavaan 7. puiteohjelman hakuun on mm. valmisteilla tutkimus, jonka taustalla suuri eurooppalainen tuotantoyhtiö tähtää merkittävään uuden tekniikan demonstrointiin.
Osastolla oleva osaamistausta on lähtökohdiltaan erittäin sopiva uusien energiaprosessien tutkimukseen. Osaston osaamisen perustana ovat olleet vahvassa asemassa termodynamiikan ja lämpö- ja virtausopin opetus ja tutkimus. Tällä osaamisalueella on tehty tunnustetusti korkeatasoista perustutkimusta mm. useiden Suomen Akatemian rahoittamien hankkeiden muodossa, joista mm. monifaasivirtauksen rooli on uusien energiaprosessien tutkimuksessa tärkeä. Sähkö- sekä energia- ja ympäristötekniikan osastojen useat tutkimukset ovat mm. läpäisseet Suomen Akatemian energiatutkimuksen 2007 aiehaun. Soveltavan tutkimuksen tärkeitä osaamisalueita ovat prosessien mallintaminen, kattila- ja polttoprosessien sekä leijukerrosprosessien osaaminen.
Professori Esa Vakkilainen
(040) 357 8684
esa.vakkilainen@lut.fi