Kansainvälisen merenkulkujärjestön (IMO) tavoitteena on puolittaa alan kasvihuonekaasupäästöt vuoden 2008 tasoon nähden vuoteen 2050 mennessä. Tavoitteeseen pääsemiseksi esillä ovat päästöttömästi tuotettujen polttoaineiden innovaatiot. Polttoaineina voivat tulevaisuudessa toimia esimerkiksi vety, ammoniakki ja metanoli. Polttoaineiden lisäksi on kuitenkin tärkeää kiinnittää huomiota myös potkurin ja rungon hyötysuhdetta nostaviin innovaatioihin. Laivan potkurin ja rungon muotoilun ja teknisten ominaisuuksien kehittämisellä voidaan säästää energiaa käyttövoimasta riippumatta ja saavuttaa entistä parempi hyötysuhde.
Nykyisissä ratkaisuissa laivan propulsiohyötysuhde, eli se kuinka paljon potkurille menevästä tehosta saadaan käytettyä laivaa liikuttavaksi tehoksi, on yleensä noin 70 % luokkaa. Tätä suhdetta on mahdollista nostaa merkittävästi kehittämällä entistä energiatehokkaampia ratkaisuja. Tämänkaltaisen hyötysuhteen parantaminen on lisäksi riippumatonta siitä, mitä polttoainetta käytetään, sillä potkurin hyötysuhteen nostaminen vähentää aina polttoaineen kulutusta.
Kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi vedenalaisen melun vaikutus meriympäristölle on tunnistettu ongelma, ja sen vähentäminen on nousemassa yhä tärkeämmäksi ympäristöteemaksi meriliikenteessä. VTT tarttuu yrityskumppaneiden kanssa haasteeseen ja alkaa kehittää uudenlaisia mallinnusmenetelmiä vedenalaisen melun sekä potkurin kavitaatioilmiöiden tutkimukseen. Kehitettävät uudet menetelmät auttavat ymmärtämään melun lähteet paremmin ja vähentämään vedenalaista melua.
”Tutkimusyhteistyön päätavoitteena on parantaa laivojen propulsiohyötysuhdetta merkittävästi, jopa 20 %, kehittämällä uudenlaisia potkuriratkaisuja. Hyötysuhteen parannus johtaa suoraan laivan energiatarpeen vähenemiseen. Samassa yhteydessä etsimme keinoja vedenalaisen melun vähentämiseen”, kertoo hanketta vetävä tutkija Ilkka Perälä VTT:ltä.
Yhteistyö edistää meritekniikan vihreää siirtymää ja tukee tulevaisuuden vientinäkymiä
Business Finland on myöntänyt 1.2 M€ tutkimusrahoituksen VTT:n koordinoimalle UltraPropulsor Co-Innovation hankkeelle, jossa kehitetään tulevaisuuden ratkaisuja päästöttömään meriliikenteeseen. Koko hankkeen suuruus on noin 4.5 M€ sisältäen yritysten omat panostukset. VTT tuo hankkeeseen vahvaa hydrodynamiikan ja materiaalitutkimuksen osaamista, jonka avulla minimoidaan laivan liikennöinnin energiankulutusta ja mahdollistetaan uusien vähäpäästöisten tuotteiden ja konseptien kehitys.
Yrityksistä hankkeessa ovat mukana ABB, Foreship, ATA Gears ja Composite Solutions and Innovations. VTT toimii hankkeessa tutkimuspartnerina tukien yritysten omia kehityshankkeita. Yritys- ja tutkimuskonsortio tuo yhteen osaamista laivatekniikan eri osa-alueilta.
Hankkeen tavoitteet liittyvät suoraan EU:n ja kansainvälisen merenkulkujärjestön tavoitteisiin vähentää meriliikenteen kasvihuonepäästöjä sekä muuta ympäristökuormitusta, kuten vedenalaista melua.
Tutkimuksen pääteemat ovat hydrodynaaminen tutkimus, jolla voidaan osoittaa ratkaisujen toimivuus laskennallisesti ja kokeellisesti, sekä materiaalitutkimus, jossa kehitetään uusia menetelmiä potkurimateriaalien kestävyyden todentamiseksi. Materiaalitutkimusosion tavoitteena on tulevaisuuden potkurimateriaalin tekno-ekonominen optimointi. Keskeisiä kriteerejä tulevat olemaan elinkaarikustannusten ohella potkurin valmistettavuus, lujuusominaisuudet, erityisesti väsymiskestävyys, ja korroosionkestävyys käyttöolosuhteissa.
Hankkeen julkisen tutkimuksen osuus hyödyttää koko Suomen meriteollisuutta viemällä tutkimusta merkittävästi eteenpäin tärkeillä vihreään siirtymään liittyvillä meritekniikan osa-alueilla. Viimeisimpään tutkimustietoon perustuvat uudet tuotteet ja ratkaisut takaavat meriteollisuudelle hyvät vientinäkymät tulevaisuudessakin.
Lisätietoja:
Ilkka Perälä, tutkija, VTT
puh. +358406763584, [email protected]
