• Energy Research
• Open Access close
• FI close
• EU close
• GB close
• Finnish close

Sähköajoneuvojen voimakas lisääntyminen vaatii latausinfrastruktuurin kehittämistä. Latausinfrastruktuurin kehittämistä voi kuitenkin rajoittaa sähköverkon kapasiteetin riittämättömyys. Toisaalta latauspalvelujen laadun pitää olla entistä parempaa, kun sähköajoneuvojen määrä kasvaa. Tämän työn tarkoituksena onkin siis esitellä mitä mahdollisuuksia näiden parantamiseen energiavaraston integroiminen latausjärjestelmään tuo ja mitä asioita tällaisen integraation toteuttamisessa on otettava huomioon. Käytännön toteutusta varten tässä diplomityössä tehtiin kirjallisuuskatsaus eri energiavarastoista, latausratkaisujen topologiasta, sekä erinäisistä standardeista ja ohjeistuksista mitä toteutuksessa on otettava huomioon. Lisäksi etsittiin eri hyödyt ja haitat sekä tehtiin kannattavuuslaskelmat saavutettavissa olevista tuotoista investoinnin reunaehdon löytämistä varten. Energiavarastoja on monenlaisia ja niiden ominaisuudet sekä koko vaihtelevat. Energiavaraston ja latausratkaisun integraatiossa pieni koko on edellytys, sillä käytettävissä oleva tila saattaa olla rajallinen. Tämän takia tärkeimmät ominaisuudet energiavarastoille ovat ominaisenergian ja -tehon määrä sekä energia- ja tehotiheys. Lisäksi huomiota on hyvä kiinnittää elinikään ja turvallisuuteen. Nämä kriteerit täyttävät parhaiten akut, vauhtipyörät ja superkondensaattorit. Akkuja käsiteltiin tarkemmin, sillä eri akkuvaihtoehtoja on useita erilaisia ja niiden ominaisuudet vaihtelevat paljon. Edellä mainitut kriteerit täyttävät parhaiten NMC- ja LFP-akkukemialla varustetut litiumioniakut sekä NaS-akut. Energiavaraston integraation tuomiin mahdollisuuksiin lukeutuu kuormahuippujen rajoittaminen, kuormien tasaaminen, varavoima, reservimarkkinoille osallistuminen sekä uusiutuvien energianlähteiden integroinnin helpottuminen. Esimerkiksi integraation ansiosta latausratkaisuja voidaan toteuttaa paikkoihin, joissa sähköverkon kapasiteetti ei riitä. Integraation haitat liittyvät turvallisuuteen, ympäristöön, investointikustannuksiin ja elinikään. ...

Vuoden 2022 energiakriisi herätti Euroopan tarkastelemaan energiankulutustaan kriittisesti. Monelle toimijalle elintärkeiden kustannussäästöjen tavoittelu kriisin keskellä aikaisti ekokriisin vuoksi tulevaisuudessa häämöttävää muutosta. Rakennus- ja kiinteistöalan suuren päästö- ja energiaintensiivisyyden vuoksi sektorilla on nähtävissä merkittävää kehityspotentiaalia. Suurten energiansäästöjen toivotaan johtavan suuriin kustannussäästöihin ja suurten päästövähennysten vihreän rahoituksen mahdollistumiseen. Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää erilaisten energiansäästötoimenpiteiden kustannustehokkuutta siirrettävistä työmaatiloista kootussa rakennuksessa sekä selvittää millä keinoin työmaatilojen energiankulutus saadaan laskettua kohdeyrityksen vähähiilisyystavoitteen vaatimalle tasolle. Tutkimus toteutettiin yhteistyössä YIT Suomi Oy:n ja YIT Kalusto Oy:n kanssa. Tutkimus toteutettiin kvantitatiivisella otteella ja se jaettiin empiiriseen tutkimukseen ja simulaatiotutkimukseen. Empiirisessä osuudessa toteutettiin kolme energiaa säästävää ja sisäolosuhteisiin vaikuttavaa interventiota Länsi-Suomessa sijaitsevaan työmaatilojen pilottikohteeseen. Pilottikohteen käyttäjiltä kysyttiin kokemuksia työmaatilojen sisäolosuhteista ennen interventiota ja sen toteuttamisen jälkeen. Empiirisen tutkimuksen tuloksista havaittiin, että työmaatiloissa ylläpidetään turhaan käyttöolosuhteita käyttöajan ulkopuolella. Toteutetulla sisälämpötilan laskemisella ja ilmanvaihtotehon pudottamisella ei havaittu olevan negatiivista vaikutusta tilojen käyttäjien kokemukseen. Ilmanvaihdon parantamisen havaittiin parantaneen kokemusta tilojen sisäilman laadusta sekä vähentäneen vedontunnetta. Interventiossa toteutettujen toimenpiteiden laskettiin pudottaneen työmaatilojen vuosittaista energiankulutusta 35 % sekä kuolettavan investoinnin sähköenergiansäästönä 4 vuodessa. Vastaavan parannuksen avulla kohdeyritys voisi saavuttaa jopa noin 400 000 euron kustannussäästöt vuositasolla. Simulaatiotutkimuksessa kehitettiin useita erilaisia energiaa ...

Kirjallisuusselvitys elektroniikan piirilevytekniikan hyödyntämisestä ilma-alusten kevytrakenteissa. Työssä tarkastellaan yhtymäkohtia elektroniikan ja lentotekniikan materiaalien ja menetelmien välillä, perehdytään ilmailua koskevien säädösten vaatimuksiin niiden hyödyntämisessä, ja tarkastellaan kirjallisuudessa löytyviä esimerkkejä piirilevytekniikalla osittain tai kokonaan toteutetuista kevytrakenteista. Työssä luodaan myös katsaus materiaalien ja menetelmien mahdollisiin vaikutuksiin rakenteiden elinikään ja käytönvalvontaan sekä korjattavuuteen ja kierrätettävyyteen.

Bioetanolin valmistus selluloosapitoisista raaka-aineista vaatii selluloosapolymeerien pilkkomisen liukoisiksi sokereiksi. Tämä voidaan toteuttaa entsymaattisella hydrolyysillä. Selluloosan pilkkomiseen tarkoitetut entsyymit, sellulaasit, ovat entsymaattisen hydrolyysin jälkeen sitoutuneet joko kiintoainefaasiin tai ovat nestemäisessä faasissa ns. vapaina entsyymeinä. Prosessin taloudellisuuden kannalta on erityisen tärkeää minimoida siinä käytettävien entsyymien tarve, sillä tehokkaat entsyymivalmisteet ovat suhteellisen kalliita. Yksi varteenotettava vaihtoehto bioetanoliprosessin saamiseksi taloudellisemmaksi on käytettyjen entsyymien talteenotto ja kierrätys. Työn tarkoituksena oli selvittää kirjallisuudesta, millaisia menetelmiä on kehitetty entsyymien talteenottoon ja kierrätykseen lignoselluloosasta valmistettavan bioetanolin valmistuksessa. Työssä on keskitytty tuoreisiin tutkimuksiin ja menetelmien käyttökelpoisuuteen ja taloudellisuuteen. Viime vuosina sellulaasien talteenotto- ja kierrätysmenetelmiä koskevat tutkimukset ovat keskittyneet pääasiassa käsittelemään nanopartikkelien avulla tapahtuvaa entsyymien immobilisointia, ultrasuodatusta, erilaisia desorptiomenetelmiä, kiinteän hydrolyysijäännöksen kierrättämistä, tuoreen substraatin lisäämistä sekä myös tislausvaiheen jälkeistä entsyymien kierrättämistä. Jotta kierrätysmenetelmä olisi tehokas, tulisi sen pyrkiä säilyttämään entsyymien aktiivisuuksia, sokerisaantoa menettämättä ja sisältää sekä neste-, että kiintoainefaasista tapahtuva kierrätys. Jokaisella kierrätysmenetelmällä on hyvät ja huonot puolensa. Entsyymien talteenottoastetta saadaan kuitenkin parannettua yhdistämällä erilaisia menetelmiä. Useista tutkimuksista huolimatta, taloudellisinta ja käyttökelpoisinta entsyymien talteenotto- ja kierrätysmenetelmää ei ole vielä saavutettu. Bioethanol production from cellulosic raw materials requires cleavage of cellulose polymers to soluble sugars. This may be accomplished by enzymatic hydrolysis. Enzymes for digestion of cellulose, also called cellulases, are after enzymatic hydrolysis either bound to the solid phase or as so-called free enzymes in the liquid phase. For the economy of the process it is particularly important to minimize the need for the used enzymes as efficient enzyme preparations are relatively expensive. To obtain a more economical bioethanol process, one viable alternative for this is the recovery and recycling of the used enzymes. The purpose of this work was to study from the literature about the methods, which have been developed for enzyme recovery and recycling for bio-ethanol production from lignocellulosic biomass. The focus is on recent studies and their usefulness and efficiency. In recent years, the studies about recovery and recycling methods of cellulases have mainly focused on dealing with immobilization of enzymes with nanoparticles, ultrafiltration, various types of desorption methods, solids recycling, fresh substrate addition and recycling of enzymes after distillation. In order to be effective, the recycling method should strive to maintain the enzyme activities, without losing sugar yields and it should contain recycling from both liquid and solid phase. Each recycling method has its pros and cons. However, the recovery rate of the enzymes can be improved by combining a variety of methods. Despite of the numerous studies, the most economical and the most useful enzyme recovery and recycling method has not yet been reached.

This policy brief discusses options for promotion of biorefineries in Finland based on UNISECO-project case study in Nivala.

Tämä raportti on yhteenveto VINKKI - Vastuullinen ja innovatiivinen hankintatoimi kilpailukyvyn lähteenä –tutkimusprojektissa toteutetun kyselyn tuloksista. Kysely toteutettiin keväällä ja kesällä 2015. Kyselytutkimus on osa laajaa tutkimuskokonaisuutta. VINKKI-projekti on Lappeenrannan teknillisen yliopiston tutkimus, jota rahoittavat TEKES ja projektissa mukana olevat organisaatiot. Projektin tarkoituksena on selvittää, kuinka toimittajamarkkinoita voidaan kehittää strategisen ja innovatiivisen hankintojen johtamisen kautta siirryttäessä kohti vastuullisempia toimintamalleja. Kyselytutkimuksen tärkeimpänä tavoitteena oli saada läpileikkaus vastuullisen hankintatoimen tilasta sekä sen riskeistä ja toimintamallista suomalaisissa valmistavan teollisuuden yrityksissä. This report summarizes the results from the survey research conducted in the research project of VINKKI – Sustainable and innovative supply management as a source of competitive advantage. The survey was conducted during spring and summer 2015. Survey is a part of a larger research project which is the research project of Lappeenranta University of Technology and is funded by TEKES and project organizations. The aim of the project was to find out how supply markets could be developed by the means of strategic and innovative supply management when aiming towards more sustainable business models at the same time. The objective of the survey was to form an understanding concerning the state of sustainable supply management and the risks and practices related to sustainable supply management in the Finnish manufacturing companies. Publishers version

Sähköautojen ja uusiutuvien energiantuotantomuotojen yleistyminen ovat merkittäviä keinoja saavuttaa hiilineutraali ja päästötön yhteiskunta tulevaisuudessa. Niin Euroopan unionin asetukset ja direktiivit kuin Suomen lainsäädäntö ohjaavat suomalaisia kohti tavoitetta puhtaammasta tulevaisuudesta. Lainsäädännön sekä sähköautojen ja uusiutuvien energiantuotantomuotojen hintojen laskun myötä yhä useammalla kuluttajalla on mahdollisuus tehdä kestäviä valintoja ja investointeja. Monet taloyhtiöt jättävät investoimatta aurinkosähköjärjestelmään sen kannattamattomuuden vuoksi. Järjestelmän mitoitus on olennaisessa osassa, sillä ylituotanto ei tuo kannattavuutta. Ongelmana onkin se, että aurinkosähköä on voinut hyödyntää ainoastaan kiinteistösähkönä. Aurinkosähkön käyttöä on kuitenkin mahdollista tehostaa taloyhtiössä muodostamalla energiayhteisö, jolloin aurinkosähköä voi hyödyntää myös asukkaiden huoneistoissa. Tällä hetkellä tarjolla olevat energiayhteisömallit ovat takamittarointi- ja hyvityslaskentamalli. Takamittarointimallissa taloyhtiöllä on yhteinen sähkö- ja verkkopalvelusopimus, jolloin asukkaat säästävät sopimusten perusmaksuissa. Tämä tarkoittaa sitä, että asukkaat eivät voi kilpailuttaa omia sähkösopimuksiaan, ja siksi mallin käyttöönotto vaatiikin yhtiökokouksen yksimielisen hyväksynnän. Puolestaan hyvityslaskennassa tällaisia ominaisuuksia ei ole, jolloin se on helpompi ottaa käyttöön. Energiayhteisöjä on mahdollista tarjota myös palveluna, ja hyvityslaskentamallia tarjoaakin jo osa sähköverkkoyhtiöistä. Tämän työn tavoitteena on selvittää aurinkosähköjärjestelmien ja energiayhteisöjen mahdollisuuksia taloyhtiöissä sekä millaisia hyötyjä ja heikkouksia energiayhteisöihin liittyy. Tutkimusmenetelminä työssä käytetään niin laskentaa kuin asiantuntijahaastattelujakin. Lisäksi tämä työ selvittää, millaisen energiapalveluliiketoiminnan pohjan energiayhteisö voi luoda. Palveluliiketoimintamallin luomisessa hyödynnetään business model canvasia sekä laskennan ja haastattelujen tuloksia. Työn tutkimus osoittaa, ...

Tämä kandidaatintyö on kirjallisuusselvitys eri tavoista kerätä energiaa ympäristön energiapotentiaaleista. Työssä käydään läpi neljä erilaista tapaa kerätä energiaa, energian kerääminen aineen mekaanisesta rasituksesta pietsosähköisen kalvon avulla, energian kerääminen radioaalloista, aurinkoenergian kerääminen ja energian kerääminen lämpötilagradientista. Tyypillisesti ympäristöstä kerätyn energian tehotiheys on huomattavasti pienempi verrattuna esimerkiksi akuista saatavan energian tehotiheyteen. Työn loppuosassa vertaillaan eri energiankeräystapoja keskenään ja pohditaan niiden sopivuutta erilaisiin käyttötarkoituksiin. Pietsosähköistä ilmiötä käydään läpi selittämällä ilmiön perusperiaatteet ja mekanismi. Pietsosähköisyyden vahvuuksia on kerätyn energian suhteellisen korkea tehotiheys, ja se on teknologiana pitkälleviety. Heikkouksia on ulostulon suuri vaihtelu, joka riippuu aktiivisuudesta. Energian keräämisessä radioaalloista käydään läpi ilmiön perustoimintaa, lähi- ja kaukokentän eroa ja ilmiön sovelluskohteita. Radioaalloista kerättävä energiamäärä on tyypillisesti pieni, mutta se on riittävä signaalin takaisinlähetykseen. Aurinkoenergian tapauksessa energiaa voidaan kerätä hyvin paljon, ja keräys skaalautuu suoraan keräimien pinta-alan suhteen. Heikkouksia aurinkoenergian keräämisellä on energian saatavuuden syklisyys. Työssä aurinkoenergian keräämisestä käydään läpi ilmiön teoriaa ja yleisempiä sovelluskohteita.