Energiatekniikka

Energiatekniikan tutkimusalan perusosaaminen pohjautuu syvälliseen termodynamiikan, virtaustekniikan ja lämpötekniikan ymmärrykseen sekä niihin perustuviin kehittyneisiin laskentamenetelmiin ja prosessimalleihin. Tutkimusalan sovellukset keskittyvät energian muuntoon, energiatehokkuuteen ja energiatalouteen. Tärkeitä tutkimusalueita ovat voimalaitokset, ydinvoimatekniikka, turbotekniikka, uusiutuvan energian järjestelmät sekä energiamarkkinoiden toiminta, sääntely ja uudet liiketoimintamallit.

Energiatekniikan tutkimusala kehittää voimalaitosteknologiaa nopeasti kasvaville koti- ja vientimarkkinoille. Voimalaitostutkimuksen painopiste on toisaalta suurten kaupallisten voimaloiden teknologioiden, käytettävyyden ja turvallisuuden kehittämisessä, mutta myös hajautetussa ja säädettävässä energiantuotannossa. Bioenergia ja sen tutkimus-, kehittämis- ja kaupallistamistarpeet ovat merkittävässä roolissa, joka kasvaa koko ajan.

Ydintekniikan tutkimuksen painopisteenä on ydinreaktorien turvallisuuteen ja käytettävyyteen vaikuttavien perusilmiöiden tutkimus, reaktorifysiikan, reaktoridynamiikan sekä ydinreaktorien termohydrauliikan aloilta; termohydrauliikassa keskeistä on ydinreaktorien turvallisuusjärjestelmien suorituskyvyn varmistaminen. Tutkimusta tehdään kaikilta näiltä aloilta laskennallisesti mallintamalla. Termohydrauliikkaa tutkitaan myös kokeellisesti suurilla ja pienillä koelaitteilla ja käyttäen edistyksellistä mittaustekniikkaa, jolla saadaan mitattua dynaamisia 2D- ja 3D-virtausilmiöitä. Tutkimuksilla tuetaan Suomen ydinvoimaloiden turvallista käyttöä ja uusien ydinvoimaloiden ja ydinvoimalatyyppien suunnittelua.

Turbotekniikassa kehitetään erityisesti pienen tehotason (alle 1 MW) energiamuuntoprosesseja hukkalämpöenergian sähköntuotannossa, erilaisissa paineilmalaitteistoissa, kylmäkoneissa, höyryturbiineissa ja erilaisissa mikroturbiineissa. Lappeenrannan tekemää pioneerityötä suurnopeustekniikassa 35 vuoden aikana kuvaa tekniikan laaja hyödyntäminen koko maailmassa. Tutkimus perustuu vahvaan kansainväliseen yhteistyöhön sekä numeerisen virtaustekniikan että teorian todentavan koelaiterakentamisen kautta. 

Jatkuvasti muuttuvassa globaalissa energiaympäristössä on perinteisempien tutkimusalueiden lisäksi kehittynyt uusia alueita, joita ovat mm. uusiutuvan energian ja aurinkotalouden järjestelmät, energiavarastot, hiilidioksidin talteenoton ja varastoinnin tekniikat sekä erilaiset energiatehokkuuteen tai energiatalouteen vaikuttavat tekijät.

Energiatekniikan tohtorikoulutuksen perusajatuksena on systemaattinen, kansallisesti verkottunut ja monitieteinen koulutus, joka rakentuu vahvan teoreettisen lämpö-, virtaus- ja voimalaitosteknisen mallintamisen varaan. Tavoitteena on myös voimakas kansainvälisyys, jota toteutetaan osallistumalla kansainvälisiin seminaareihin ja konferensseihin sekä tutkija- ja opettajavaihdolla ulkomaisten yhteistyötahojen kanssa.

Tulokset luodaan tutkimusryhmissä tehtävissä tutkimuksissa, joiden rahoitus haetaan erikseen kansallisista (SA, TEKES, säätiöt) sekä kansainvälisistä (EU, Pohjoismaiset rahastot jne.) lähteistä sekä alan yrityksiltä. Tutkimustulokset julkaistaan sopivissa osakokonaisuuksissa pääsääntöisesti referoiduissa kansainvälisissä lehdissä sekä konferensseissa.

Energiatekniikka kouluttaa tohtoreita toimimaan laaja-alaisesti energia-alan erikoisosaamista vaativissa työtehtävissä.

Lisätietoja

Energiatekniikka
professori Esa Vakkilainen
tel. + 358 40 357 8684
esa.vakkilainen@lut.fi