|
|
|
Hankekoodi: A76684
Hankkeen nimi: Enerve – Energiatehokas vedenpoisto
Toimintalinja: 2. Uusimman tiedon ja osaamisen tuottaminen ja hyödyntäminen
Erityistavoite: 3.2. Uusiutuvan energian ja energiatehokkaiden ratkaisujen kehittäminen
Suunnitelman mukainen toteutusaika: Alkaa 1.1.2021 ja päättyy 31.12.2022
Toiminnan tila: Toiminta päättynyt
Vastuuviranomainen: Etelä-Savon elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskus
Hakijan virallinen nimi: Kaakkois-Suomen Ammattikorkeakoulu Oy
Organisaatiotyyppi: Ammattikorkeakoulu
Y-tunnus: 2472908-2
Jakeluosoite: PL 68 (Patteristonkatu 3 D)
Puhelinnumero: 040 655 0555
Postinumero: 50101
Postitoimipaikka: Mikkeli
WWW-osoite: http://www.xamk.fi
Hankkeen yhteyshenkilön nimi: Yrjö Hiltunen
Yhteyshenkilön asema hakijaorganisaatiossa: Tutkimuspäällikkö
Yhteyshenkilön sähköpostisoite: yrjo.hiltunen(at)xamk.fi
Yhteyshenkilön puhelinnumero: 040 707 1180
Hakijoiden lukumäärä tai tuen siirto -menettely:
Enerve-hankkeen tavoitteena on kehittää ja pilotoida uusia mittaus- ja mallinnusmenetelmiä energiatehokkaaseen vedenpoistoon. Hanke toteutetaan tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa. Uuden teknologian toimivuus demonstroidaan pilot- ja todellisissa kohdeprosesseissa. Lisäksi toteutetaan kaupallistamisselvitys mahdollisille tuoteaihioille.
Kuitujen sisältämä vesi voidaan jakaa kuitujen sisäiseen ja ulkoiseen veteen. Näissä tiloissa vesi voi olla puolestaan vapaana tai sitoutuneena. Veden määrään kuidussa ja kuidun lähellä vaikuttavat ympäristön kemiallinen tila, kuituseinämän huokoisuus, kuidun hydrofiilisyys ja kuidun pinnalla olevat fibrillit. Kemiallisen tilan muutoksia aiheuttavat mm. sellutehtaalla keitto sekä pesuprosessi ja paperi/kartonkitehtailla pH-säätö. Kuituseinämän huokoisuus on peruja kuituraaka-aineen ominaisuuksista ja edelleen ympäristön kemiallisesta tilasta. Kuidun pinnalla olevien mikro – ja makrofibrillien määrää vaikuttaa edellisten lisäksi mekaaniset käsittelyt kuten kuidutus ja jauhatus.
Veden sijainnin ymmärtäminen on tärkeää, koska se vaikuttaa paperi– ja kartonkikoneella mm. puristinosan vedenpoistoon ja kuivatusosalla tarvittavaan kuivatusenergiaan. Esimerkiksi kartonkikoneella 90% energiasta kuluu vedenpoistoon. Kyse ei ole siis pelkästään vesimolekyylien haihduttamisesta vaan kuidun selluloosapolymeerien ja veden välisten sidosten purkamisesta. On myös huomattava, että kuivatusenergia on erittäin merkittävä osa paperin- ja kartonginvalmistuksen energiatarpeesta, joten sen parempi ennakointi ja hallinta tarkoittavat merkittäviä kustannussäästöjä tuotannossa. Mittaus- ja mallinnusmenetelmällä on oletettavasti merkittävää hyötyä esimerkiksi selluloosan ja vaneriviilujen kuivausprosessien energiatehokkuuden parantamisessa. Myös energiantuotannossa on tärkeä tietää polttoaineen kosteus ja sitä kautta polttoaineen palamisen yhteydessä kuivatukseen kuluva energia, jotta energiantuotanto voidaan pitää ennakoidulla tasolla. Polttoaineen laatuun liittyen voidaan toteuttaa myös ns. softsensoreita, joiden avulla voidaan paremmin kontrolloida palamisprosessia.
Xamkin Kuitulaboratoriossa on tehty usean vuoden ajan uuteen mittausmenetelmään liittyvää soveltavaa tutkimusta, jolla pystytään mittaamaan vesimolekyylien tilat sekä kuitu- että puunäytteissä. Tutkimuksena tuloksena on syntynyt useita keksintöilmoituksia, kolme patenttia ja useita tieteellisiä julkaisuja. Tämän lisäksi Itä-Suomen yliopiston Ympäristö- ja biotieteiden laitoksen prosessi-informatiikan tutkimusryhmä on tehty vuodesta 2004 lähtien teollisuuden prosessien tekoäly-tutkimukseen liittyvää kehitystyötä, jonka avulla voidaan tuottaa ratkaisuja prosessien mallinnukseen ja hallintaan. Tähän osaamiseen perustuva reaaliaikainen mittaaminen ja mallinnus mahdollistavat energiatarpeen ennakoinnin ja sitä kautta prosessien kustannustehokaan säädön. Paremman ennakoinnin ja säädön myötä tulee mahdollisuus energiatuotannon optimointiin, jolloin saavutetaan sekä ympäristön että taloudellisuuden suhteen paremmat tulokset.
Hankkeen toteutetaan myös kaupallistamisselvitys, jossa kartoitetaan potentiaaliset asiakkaat ja heidän sovellustarpeensa liittyen hankkeen aihepiiriin. Lisäksi selvitetään merkittävimmät kilpailijat ja analysoidaan tuotteiden vahvuudet ja heikkoudet. Tämän tiedon perusteella voidaan löytää potentiaalisimmat tuotesegmentit ja selvitetään tulosten mahdolliset hyödyntämispolut.
Hankkeen päätavoitteena on kehittää ja pilotoida uusia mittaus- ja mallinnusmenetelmiä energiatehokkaaseen vedenpoistoon. Sen toimenpiteet jakautuvat puolestaan neljään eri työpakettiin, jotka ovat WP1 Määrittely, WP2 Teknologian kehittäminen, WP3 Tekoälymallit, WP4 Kaupallistaminen ja WP4 Projektin hallinta ja raportointi.
Syntyvän tutkimustiedon ja soveltavan tutkimuksen avulla tuetaan niitä alueellisia vahvuuksia, joita kehittämällä on mahdollista saavuttaa kansainvälistä kaupallista kärkiosaamista yhdellä globaalin monitorointi- ja mallinnusbisneksen merkittävimmistä markkina-alueista. Hanke tukee teollisuuden kestävää kehitystä.
Olemassa olevat yritykset, joita voivat olla teollisuuden mittalaite- ja prosessilaitteistovalmistajat sekä järjestelmäntoimittajat, tai uudet perustettavat yritykset, jotka tarjoavat uutta mittalaiteteknologiaa ja mahdollisesti siihen liittyvää palvelua prosessimonitoroinnin kasvaville markkinoille.
Prosessiteollisuuden yritykset, jotka voivat hallita paremmin prosessejaan, optimoida energiankulutustaan, ja sitä kautta hallita paremmin sekä tuotantoon liittyviä kustannuksia, että myös ympäristökuormitustaan.
Myönnetty EU- ja valtion rahoitus: 314 832
Toteutunut EU- ja valtion rahoitus: 314 832
Suunniteltu julkinen rahoitus yhteensä: 350 831
Toteutunut julkinen rahoitus yhteensä: 350 831
Maakunnat: Etelä-Savo
Seutukunnat: Savonlinnan
Kunnat: Savonlinna
Jakeluosoite:
Postinumero:
Postitoimipaikka:
Suunniteltu: 0, joihin työllistyvät naiset 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joihin työllistyvät naiset 0.00
Suunniteltu: 0, joista naisten perustamia 0
Toteutunut seurantatietojen mukaan: 0.00, joista naisten perustamia 0.00
| Välitön | Välillinen | |
| Ekologinen kestävyys | ||
| Luonnonvarojen käytön kestävyys | 8 | 8 |
| Hankkeessa luodaan uutta mittaus- ja mallinnustekniikkaa, jolla voidaan tehdä prosesseista energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisimpiä | ||
| Ilmastonmuutoksen aiheuttamien riskien vähentäminen | 3 | 5 |
| Hankkeessa luodaan uutta mittaus- ja mallinnustekniikkaa, jolla voidaan tehdä prosesseista energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisimpiä | ||
| Kasvillisuus, eliöt ja luonnon monimuotoisuus | 3 | 4 |
| Hankkeessa luodaan uutta mittaus- ja mallinnustekniikkaa, jolla voidaan tehdä prosesseista energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisimpiä | ||
| Pinta- ja pohjavedet, maaperä sekä ilma (ja kasvihuonekaasujen väheneminen) | 5 | 5 |
| Hankkeessa luodaan uutta mittaus- ja mallinnustekniikkaa, jolla voidaan tehdä prosesseista energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisimpiä | ||
| Natura 2000 -ohjelman kohteet | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan Natura-2000 ohjelmaan | ||
| Taloudellinen kestävyys | ||
| Materiaalit ja jätteet | 5 | 5 |
| Hankkeessa luodaan uutta mittaus- ja mallinnustekniikkaa, jolla voidaan tehdä prosesseista energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisimpiä | ||
| Uusiutuvien energialähteiden käyttö | 1 | 3 |
| Hanke ei vaikuta suoraan uusiutuvien energialähteiden käyttöön, mutta se pyrkii muttamaan prosesseja energiatehokkaammiksi. Projekti parantaa välillisesti biopolttoaineiden kilpailukykyä paremmalla laadunhallinnalla. | ||
| Paikallisen elinkeinorakenteen kestävä kehittäminen | 4 | 5 |
| Hankkeessa luodaan uutta mittaus- ja mallinnustekniikkaa, jolla voidaan tehdä prosesseista energiatehokkaampia ja ympäristöystävällisimpiä. Näin parannetaan myös paikallisen teollisuuden toimintaa. | ||
| Aineettomien tuotteiden ja palvelujen kehittäminen | 6 | 7 |
| Hankkeessa voidaan luoda prosesseihin liittyviä aineettomia palveluita (IoT-Palvelut), jotka voivat synnyttää uutta liiketoimintaa. | ||
| Liikkuminen ja logistiikka | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan liikkumiseen ja logistiikkaan. | ||
| Sosiaalinen ja kulttuurinen kestävyys sekä yhdenvertaisuus | ||
| Hyvinvoinnin edistäminen | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan hyvinvoinnin edistämiseen. | ||
| Tasa-arvon edistäminen | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan tasa-arvoon. | ||
| Yhteiskunnallinen ja kulttuurinen yhdenvertaisuus | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan yhdenvertaisuuteen | ||
| Kulttuuriympäristö | 1 | 1 |
| Hanke ei vaikuta suoraan kulttuuriympäristöön | ||
| Ympäristöosaaminen | 7 | 7 |
| Hanke lisää merkittävästi prosesseihin liittyvää ympäristöosaamista. | ||
Enerve-hankkeen tavoitteena oli kehittää ja pilotoida uusia mittaus- ja mallinnusmenetelmiä energiatehokkaaseen vedenpoistoon. Hanke toteutettiin tiiviissä yhteistyössä yritysten kanssa. Uuden teknologian toimivuus demonstroitiin pilot- ja todellisissa kohdeprosesseissa. Lisäksi toteutettiin kaksi kaupallistamisselvitystä mahdollisille tuoteaihioille.
Sen toimenpiteet jakautuivat viiteen eri työpakettiin, jotka ovat WP 1: Määrittely, WP 2: Teknologian kehittäminen WP 3: Tekoälymallit WP 4: Kaupallistamisselvitys ja WP 5: Raportointi ja tiedottaminen.
Hankkeen toimenpiteet saatiin toteutettua ja tavoitteet saavutettua huolimatta Codvin 19 -tautiin liittyvistä rajoitteista. Mittausratkaisuja testattiin sekä laboratorio- että todellisessa teollisuusympäristöissä. Myös kaupallistamisselvityksiin liittyvät tulokset olivat kokonaisuutena lupaavia. Lisäksi hanke syvensi mittaukseen ja mallinnuksen liittyvää alueellista osaamista.