Case 02.06.2017

Challenge Finland -voittajia: Siepatulla energialla eroon paristoista ja johdoista

Sähköenergiaa voidaan louhia esimerkiksi lämpötilaeroista ja ihmisen liikkeestä. Tekesin rahoittamassa konsortiossa energianlouhintatekniikoita kehitetään tutkimusorganisaatioiden ja yritysten yhteistyönä. Siepatun energian sovelluskohteita on loputon määrä: sitä voidaan hyödyntää elektroniikan käyttövoimana esimerkiksi raskaassa teollisuudessa ja älyvaatteissa.
Lisätietoja

Petri Järvinen
Forciot Oy
Puh. 050 557 2274
petri.jarvinen(at)forciot.com

Sirpa Launis
Sandvik Mining and Construction Oy
Puh. 040 653 1667
sirpa.launis(at)sandvik.com

Pekka Ruuskanen
Tampereen teknillinen yliopisto
Puh. 040 826 2848
pekka.ruuskanen(at)tut.fi

Puhdasta energiaa ympäristöstä energianlouhinnalla -konsortiossa ovat mukana Tampereen teknillinen yliopisto, VTT, Oulun yliopisto sekä 8 yritystä.

Maailmassa käytetään tällä hetkellä noin 30 miljardia nappiparistoa vuosittain. Sen lisäksi, että ne ovat ympäristöongelma ja aiheuttavat kustannuksia, niiden vaihtamiseen kuluu aikaa. Se on ongelma teollisuudessa, jossa laitteet täytyy pitää käynnissä ilman tuotantokatkoksia.

"Jos erikseen ladattavista akuista tai paristojen vaihdoista ei tarvitsisi huolehtia, voisimme saavuttaa sensorijärjestelmien huoltovapauden", kaivos- ja maarakennuslaitevalmistaja Sandvik Mining and Construction Oy:n tutkimuspäällikkö Sirpa Launis kertoo.

Sandvik on mukana Tekesin Challenge Finland -kilpailuun osallistuneessa konsortiossa, jonka tarkoituksena on kehittää yhteistyönä tekniikoita ja laitteita energianlouhintaan. Challenge Finland -kilpailussa haettiin yritysten liiketoimintaa vauhdittavia ratkaisuja merkittäviin ongelmiin.

Käytännössä energian louhiminen, eli sieppaus tarkoittaa ympäristön energian, kuten liike- tai lämpöenergian, muuttamista sähköenergiaksi. Tunnetuimmat esimerkit lienevät tuuli- ja aurinkovoima. Siepattavat energiatehot ovat pieniä. "Kyse on muutamien kymmenien milliwattien tehoista. Koska elektronisten laitteiden energiankulutus on pienentynyt, louhittavat energiatasot riittävät elektroniikan energianlähteeksi", Tampereen teknillisen yliopiston professori ja konsortion vastuullinen johtaja Pekka Ruuskanen selventää.

Konsortiossa kehitettävät tekniikat perustuvat materiaalien sähköisiin, magneettisiin, mekaanisiin ja termodynaamisiin ominaisuuksiin.

Älypaitaan energiaa juoksulenkistä

Konsortiossa on mukana kolme tutkimusorganisaatiota sekä pieniä että suuria yrityksiä. Sandvik ja mittauselektroniikkaa älyvaatteisiin valmistava, konsortioon kuuluva Forciot Oy näkevät energianlouhinnassa paljon soveltamishyötyjä.

Forciot toivoo kehittävänsä projektin avulla puettavan elektroniikan laitteistoihin antureita, joiden energiantarve täytetään energianlouhinnalla.

Energia voidaan ottaa suoraan vaikkapa urheilusuorituksen liikkeestä, esimerkiksi lenkillä.

"Ihmiset eivät ole tottuneet siihen, että paidasta tai kengistä vaihdetaan paristoa. Se voi nostaa ostokynnystä. Sen vuoksi lisätoiminnallisuuksia ja mittauksia sisältävän vaatteen tai jalkineen on parempi toimia täysin itsenäisen energiaratkaisun kanssa", Forciotin teknologiajohtaja Petri Järvinen kertoo.

Sandvikilla energianlouhintaa halutaan hyödyntää esimerkiksi kaivoslaitteiden puomistoissa ja porakoneissa.

"Automaatio ja tiedonkeruu kasvavat kaivosalalla. Näiden tarvitsemat sensorijärjestelmät, tiedon prosessointi ja lähettäminen vaativat kuitenkin energiaa. Kun energianlouhinta yhdistetään langattomaan tiedonsiirtoon, pääsemme eroon vikaantumisherkistä kaapeloinneista", Launis kertoo.

Miljardien markkinat jo nyt

Tekesin Challenge Finland -rahoituksen saanut tiimi uskoo vahvasti energianlouhinnan tulevaisuuteen.

Ruuskanen kertoo, että energianlouhinnan markkinapotentiaali on tällä hetkellä noin kaksi miljardia, kun puhutaan muutamien kymmenien milliwattien energianlouhinnan mittaluokasta.

"Alan markkina-arvo nousee vuosittain noin 20 prosenttia, eli ala kasvaa merkittävästi."

Sen lisäksi, että energianlouhinnan avulla päästään eroon johdoista ja paristoista, louhitun energian hyödyntäminen lisää laitteiden käyttövarmuutta. Energia on myös täysin päästötöntä, ekologista sähköä. Siitä ei synny ympäristöjätettä, toisin kuin kaapeleista ja paristoista.

Siepatun energian sovelluskohteita riittää loputtomiin. "Villein visio energianlouhinnan hyödyntämisestä on sydämentahdistin", Ruuskanen kertoo.

Mitä on energianlouhinta, mitä konsortion projekteissa kehitetään?
Professori Pekka Ruuskanen kertoo, katso video!

Miten yritykset hyötyvät osallistumisestaan Challenge Finland -projektikonsortioon?
Tutkimuspäällikkö Sirpa Launis Sandvik Mining and Construction Oy:stä kertoo, katso video!
Teknologiajohtaja Petri Järvinen Forciot Oy:stä kertoo, katso video!

Tekesin Challenge Finland -kilpailu

Challenge Finland -kilpailussa tutkijat ovat ideoineet yritysten hyödynnettäviksi merkittävien ongelmien ratkaisumalleja. Yritykset ovat napanneet kiinni liiketoimintansa kannalta lupaavimmista tutkijoiden ideoista ja kehittävät ratkaisuja edelleen yhdessä tutkijoiden kanssa.

Voittajiksi - eli kilpailun kakkosvaiheeseen – on valittu 33 tutkimus- ja kehitysprojektien konsortiota, joissa on mukana yhteensä 98 yritystä omilla Tekesin rahoittamilla innovaatiohankkeillaan ja 21 tutkimusorganisaatiota. Tämän lisäksi konsortioissa on mukana monia yrityksiä, jotka rahoittavat tai tukevat muulla panoksella tutkimusorganisaatioiden työtä ja hyödyntävät tutkimuksen tuloksia ilman Tekesin rahoitusta. Kaikkiaan kilpailun kahden vaiheen projekteja on rahoitettu yhteensä noin 47 miljoonalla eurolla.

Osittain hallituksen kärkihankerahoituksella toteutetulla kilpailulla parannettiin tutkimuksen ja yritysten vuorovaikutusta ja tutkimuksen tulosten hyödyntämistä ja vaikuttavuutta innovaatioiden luomiseksi.

Lue lisää muista voittajista ja kilpailusta

Teksti ja videot: Kaiku Helsinki
Kuvat: Fotolia ja Sandvik Mining and Construction Oy